Festigkeitsprüfungen

Welche Kennwerte bei Festigkeitsprüfungen ermittelt werden

Im Mittelpunkt steht das Verhalten eines Werkstoffs unter Zug-, Druck-, Biege- oder anderen mechanischen Lasten. Dabei werden je nach Prüfverfahren Kennwerte wie maximale Belastbarkeit, Verformungsverhalten bis zum Bruch oder Übergänge von elastischer zu plastischer Verformung bestimmt. Ob an genormten Proben oder an bauteilnahen Prüfkörpern gemessen wird, hängt von Material, Geometrie und Prüfziel ab.

Typische Prüfobjekte in der Metallverarbeitung

Geprüft werden unter anderem Bleche, Stäbe, Profile, Drähte, Verbindungselemente oder aus dem Bauteil entnommene Proben. Festigkeitsprüfungen kommen zum Einsatz, wenn Materialchargen verglichen, Wareneingänge abgesichert, Fertigungsänderungen bewertet oder Reklamationen technisch eingeordnet werden sollen. Auch Schweissverbindungen oder umgeformte Bereiche können in die Prüfung einbezogen werden, sofern die Fragestellung auf die mechanische Belastbarkeit abzielt.

Prüfarten nach Belastungsform und Probenzustand

Die Ausführung richtet sich nach der Beanspruchung, die im späteren Einsatz relevant ist. Häufig sind Zugversuche, Druckversuche und Biegeversuche; je nach Bauteil können auch Scher- oder andere belastungsbezogene Prüfungen sinnvoll sein. Unterschieden wird zudem zwischen Prüfungen an standardisierten Proben für vergleichbare Kennwerte und Prüfungen an realitätsnahen Proben, bei denen die Bauteilgeometrie, die Fertigung oder die Verbindungstechnik stärker berücksichtigt werden.

Abgrenzung zu Härteprüfungen und anderen Prüfverfahren

Festigkeitsprüfungen untersuchen die Reaktion auf eine definierte mechanische Belastung bis zu einer relevanten Verformung oder bis zum Versagen. Härteprüfungen erfassen dagegen den lokalen Widerstand gegen Eindringen und liefern nicht dieselben Aussagen zur gesamten Tragfähigkeit. Rissprüfungen, Ultraschallprüfungen oder Röntgenprüfungen dienen vor allem dem Nachweis von Fehlstellen, während chemische Analysen die Werkstoffzusammensetzung bestimmen. Festigkeitsprüfungen ordnen sich damit innerhalb von Messen und Prüfen klar als mechanische Belastungsprüfung ein.