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Neue Prüfmöglichkeiten an der PTS: Universalprüfmaschine mit erhöhter Prüfgeschwindigkeit und integriertem Klimaprüfschrank

Anfang 2019 wurde das Spektrum an Universalprüfmaschinen an der PTS um eine „inspekt 20“ (Fa. Hegewald & Peschke MPT GmbH, Nossen) mit integriertem Klimaprüfschrank „KPK 100 LN2“ (Fa. Mytron Bio- und Solartechnik GmbH, Heiligenstadt) erweitert. Die Anschaffung der beiden Geräte konnte im Rahmen des durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten INNO-KOM Investitionszuschusses „IK-IZ 180004“ realisiert werden.

 

Die neu angeschaffte Universalprüfmaschine bietet insbesondere zwei Vorteile:

         ·         sehr schnelle Prüfgeschwindigkeiten
          bis 3.000 mm/min sowie

         ·         Prüfungen unter definierten
          Klimabelastungen (Temperaturen bis
          250°C, relative Luftfeuchte von 15%
          bis 95% bei Raumtemperatur).

Durch die neu geschaffenen Messmöglichkeiten kann sich die PTS somit neue Forschungsgebiete erschließen und auch das Dienstleistungsangebot für Kunden sinnvoll erweitern. Viele reale Prozesse laufen unter hohen Geschwindigkeiten ab (z.B. das Rillen von Faltschachtelkarton oder Wellpappe, Beschleunigungsvorgänge auf Wellpappenverpackungen beim Transport, Tiefziehen), weshalb eine Charakterisierung der Materialien hin zu kurzzeitigen, schnellen Impuls- und Stoßbelastungen unabdingbar ist. Zudem kann die Geschwindigkeitsabhängigkeit der Materialparameter Steifigkeit und Festigkeit in einem wesentlich größeren Umfang untersucht werden. Eine Materialbeschreibung für extrem niedrige bzw. hohe Temperaturen (Transport von Kühl- und Tiefkühlwaren in naturfaserbasierten Materialien, Backanwendungen) sowie angepassten Umgebungsfeuchten (tropisches Klima, Seetransport, Auftauvorgänge / Materialverhalten beim feuchten Erhitzen) wird zudem ein besseres Verständnis des hygroskopischen Werkstoffs Papier ermöglichen und so zielgerichtete Materialverbesserungen im Herstellungsprozess zulassen. Aufgetretene Fehlerbilder und Materialversagen können darüber hinaus besser erkannt, interpretiert und so Produkte optimiert werden.

Abbildung 1: inspekt 20 Universalprüfmaschine mit integriertem  KPK 100 LN2 Klimaprüfschrank

Die Universalprüfmaschine kann eine maximale Prüflast von 10 kN aufbringen. Die Genauigkeit der Messungen wurde durch eine DAkkS-Kalibrierung der Kraftmessdosen sowie der Wegmessung als auch Vergleichsmessungen mit den bestehenden Prüfmaschinen an der PTS nachgewiesen. Die „inspekt 20“ ist demnach ab sofort einsatzbereit.

Der Klimaprüfschrank bietet durch seine Innenmaße von 430 x 595 x 390 mm genügend Platz um auch größere Vorrichtungen im Klima einzubringen, wie z.B. der PTS-eigenen Out-of-Plane-Schubprüf- oder Rillvorrichtung. Durch ein mit der Universalprüfmaschine verbundenes Schienensystem ist es möglich den Klimaprüfschrank schnell und unkompliziert in den Prüfbereich zu verfahren.

Darüber hinaus besteht an der neuen Prüfmaschine ebenso die Möglichkeit die Auswertung der Untersuchungen mit der Optischen Dehnfeldanalyse zu kombinieren. Durch die Verwendung von entspiegeltem Glas für das Türfenster am Klimaprüfschrank (100 x 387 mm) ist dies auch für Versuche innerhalb der Klimakammer möglich. Eine in der Tür verbaute LED-Leiste sorgt für eine ausreichende Ausleuchtung des Prüfraums.