Neues Testlabor für Materialien

Die Prüfung der Betriebsfestigkeit dient in der Industrie dem Ziel, Schwingbrüche als Folge einer Materialermüdung während der vorgesehenen Nutzungsdauer auszuschließen. Dies ist von besonderer Bedeutung bei Bauteilen, deren Versagen Menschenleben gefährdet. Katastrophen wie der durch den Bruch eines Radreifens ausgelöste ICE-Unfall von Eschede können so vermieden werden.

Das Friedberger Labor ist nach dem Vorbild der Automobilindustrie aufgebaut. Auf einer Aufspannplatte wird ein Bauteil fixiert. Für die Schwingversuche werden zwei Pneumatikzylinder und ein elektromechanischer Zylinder eingesetzt. Mit ihnen lässt sich bei einem maximalen Hub von 200 Millimetern ein Druck von bis zu zwei Tonnen auf das Bauteil ausüben. Die eingesetzte Regelungstechnik, so erläutert Laborleiter Prof. Dr. Udo Jung, ermöglicht sogenannte Betriebslasten-Nachfahrversuche, in denen das Werkstück exakt so beansprucht wird wie im späteren Einsatz. Die Ingenieurin Shqipe Lushta-Jakupi betreut das neue Labor.

Zurzeit testen die TH-Ingenieure rohrähnliche Profile von Linde+Wiemann aus Dillenburg, die der Automobilzulieferer künftig in Hinterachsen kleiner und kompakter PKW einsetzen will. Für die Bad Hersfelder Siemens-Tochter TLT-Turbo untersucht das Laborteam Schweißnahtproben. Aus dem Test will das Unternehmen Rückschlüsse für die Optimierung der Konstruktion ziehen. Die Maschinenbaustudenten Rene Wolf und Benjamin Arnold, beide im sechsten Semester, sind an den Untersuchungen mit Projektarbeiten beteiligt.

Die Lebensdauertests laufen Tag und Nacht. Der Test eines einzelnen Bauteils dauert drei bis vier Tage. Geprüft wird bis zu einem ersten Anriss oder bis zum Bruch des Bauteils. Bei den aktuell laufenden Testreihen, so erläutert Jung, versuche man zunächst den Anrisszeitpunkt zu ermitteln. „Anschließend testen wir weiter bis zum Bruch. Auf diese Weise erfahren wir, welche Restlebensdauer ein angerissenes Bauteil noch hat. Dies ist für die Sicherheit im praktischen Einsatz enorm wichtig. Denn wenn im Bauteil ein Riss entdeckt wird, kann es rechtzeitig aus dem Verkehr gezogen werden – bevor es zum Bruch mit möglicherweise katastrophalen Folgen kommt.“