Prüf- und Messtechnik

Das Spektrum der werkstoffwissenschaftlichen Prüf- und Messmethoden spannt ein sehr weites Feld auf. Auf der Größenskala reicht es von nanometergroßen Strukturen, welche mittels Raster-Kraft-Mikroskopie (AFM, Atomic Force Microscopy) sichtbar gemacht werden können, bis zu Crash Tests, bei denen Autos und Lastkraftwagen miteinander kollidieren.


Auch die über die verschiedensten Verfahren gewonnen Messwerte sind extrem vielfältig. Von der Temperatur über mechanische Eigenschaften bis hin zum Verhalten gegenüber Zellen (Biokompatibilität) erstreckt sich die Palette relevanter Werkstoffparameter.


Bei der klassischen Werkstoffprüfung werden genormte Probekörper hergestellt und diese dann unter statischer oder dynamischer Beanspruchung bis zum Versagen untersucht. Beispiele dafür sind der Zugversuch oder das Schlagpendel. In Kriechversuchen wird das Materialverhalten unter einer Last, die nicht zum Bruch führt, zeitabhängig untersucht.


Die moderne Werkstoffprüfung stützt sich zunehmend auf zerstörungsfreie Prüfmethoden. Durch Schall- oder Röntgenuntersuchungen lassen sich feinste Risse in Bauteilen finden bzw. ausschließen, ohne dass diese zerstört werden müssen. Dadurch sind die zerstörungsfreien Verfahren ein wichtiger Faktor bei der Kosten- und Materialeinsparung.


Messtechnik

Bei der zerstörungsfreien Prüfung bei den Eisenbahnen stehen die sicherheitsrelevanten Bauteile des Rad-Schiene-Systems im Vordergrund. Abgebildet ist der Aufbau einer Ultraschall-Scheibenprüfung eines Radsatzes (Welle mit Rädern).
Quelle: Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM)


Berührungslose, zerstörungsfreie Methoden spielen auch eine immense Rolle bei der Online Prüfung von Materialien. Darunter versteht man beispielsweise die lückenlose Überprüfung über die gesamte Breite (bis zu einigen Metern) eines Glasbandes nach dem Verlassen des Schmelzofens auf Einschlüsse, Poren oder Kratzer mittels eines Lasers. Die fehlerhaften Stellen werden markiert und können später aus dem Produktionsprozess herausgenommen werden.

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