Aufgaben der Werkstoffprüfung

Werkstoffprüfung ist die Untersuchung von Werkstoffen oder Fertigteilen hinsichtlich ihrer Struktur und Verhaltens unter für die Anwendung und Forschung relevanten Arten von Beanspruchungen und Einflussgrößen.

Ihre Ergebnisse ermöglichen eine zweckentsprechende Werkstoffauswahl sowie die Wahl von Form und Abmessungen der Bauteile.

Zu den Aufgaben der Werkstoffprüfung gehören:

  • Prüfung eines Werkstoffs, um abzuschätzen, ob er einer geforderten Beanspruchung genügt, also Ermittlung der Werkstoffkennwerte,
  • Prüfung eines Werkstoffs bei der Fertigung von Werkstücken, also die Fertigungsüberwachung,
  • Nachweis der geforderten Werkstoffeigenschaften am Werkstück, also die Qualitätsprüfung,
  • Werkstoffuntersuchung an in Gebrauch befindlichen Werkstücken, also die Materialüberwachung,
  • Ermittlung von Ursachen für das Versagen beim Gebrauch von Werkstücken, also die Schadensanalyse.
  • Dazu zählt noch Prüfung der Eigenschaften neu entwickelter Werkstoffe und ihres Verhaltens gegenüber bestimmten Beanspruchungen.

Werkstoffprüfung ist sehr umfangreich. Die verschiedenen Prüfverfahren können nach unterschiedlichen Kriterien in Gruppen eingeteilt werden.

  • Nach dem Ziel der Prüfung können unterschieden werden: chemische Analysen, Strukturuntersuchungen, Eigenschaftsprüfungen, Ermittlung von Werkstoffkennwerten und –linien, Prüfung von Verarbeitungseigenschaften, Fehlersuche und Schadensanalyse.
  • Nach der Dauer der Prüfung sprechen wir von Langzeitversuchen, Kurzzeitversuchen und Schnellversuchen.
  • Nach dem Zustand der Probe nach der Prüfung können die Prüfungen als zerstörende Prüfverfahren oder als zerstörungsfreie bzw. nahezu zerstörungsfreie Prüfverfahren genannt werden.

Viele Prüfverfahren sind sehr komplex, sie berücksichtigen die bei der Anwendung eines Werkstoffs häufig auftretende Überlagerung verschiedener Beanspruchungsarten (z. B. Korrosionsprüfungen, tribologische Prüfungen, Zeitstandversuche, Ermüdungsversuche).

Bei der Werkstoffprüfung treten verschiedene allgemeine Prüfprobleme auf, wie genaue Beschreibung der Prüfung, Versuchsplanung, Probenvorbereitung (worauf muss geachtet werden), Faktoren, die die Prüfung beeinflussen, Darstellung und Auswertung der Prüfergebnisse, Aussagekraft der Prüfergebnisse. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit von Normen und der Akkreditierung von Prüflaboratorien.

Prüfverfahren werden sehr oft genormt, was die Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse sichern soll. Normungsorganisationen in Europa sind:

DIN - Deutsches Institut für Normung e.V. in Berlin, www.din.de

ISO - International Organisation for Standardization in Genf, gegründet 1946, Mitglieder sind fast alle Länder der Welt, www.iso.org

IEC - International Elektrotechnical Commission in Genf, gegründet 1906, Mitglieder sind fast alle Länder der Welt, www.iec.ch

CEN - Europäisches Komitee für Normung in Brüssel, Mitglieder sind EU – Staaten, www.cenorm.be

Werkstoffprüflaboratorien findet man bei Herstellern und Anwendern von Werkstoffe, Prüfeinrichtungen, Versicherungen, Hochschulen und Forschungsinstituten.

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