Zugprüfung
Für eine sichere Materialauswahl, optimale Bauteilgestaltung und zuverlässige Qualitätskontrolle machen wir das mechanische Verhalten Ihrer Werkstoffe messbar. Die Zugprüfung (Zugversuch) ermittelt mechanische Eigenschaften von Werkstoffen unter Zugbelastung – wie Festigkeit, Dehnbarkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung. So erhalten Sie belastbare Daten für Ihre Metall- und Kunststoffanwendungen.
Um Ihre Prozesse zu beschleunigen, übernehmen wir bei Bedarf auch die komplette normgerechte Probenfertigung direkt aus Ihren angelieferten Bauteilen in der hauseigenen Werkstatt.
Unser Leistungsspektrum reicht von klassischen Zugversuchen an Metallen, Kunststoffen und Elastomeren bis zu Prüfungen an Blechen, Batterie- und Separatorfolien sowie geklebten Verbindungen. Für thermisch beanspruchte metallische Werkstoffe führen wir Warmzugversuche bei Temperaturen bis 1.000 °C durch.
Für metallische Flachprodukte bestimmen wir bei Bedarf zusätzliche Kennwerte wie r-Wert, n-Wert und Bake-Hardening-Index.
Die Werkstoffbezeichnung und chemische Zusammensetzung allein garantieren noch keine mechanische Belastbarkeit. Konstrukteure benötigen konkrete Festigkeits- und Dehnungswerte, um Bauteile richtig zu dimensionieren. In der Qualitätssicherung muss feststehen, ob angelieferte Materialien und produzierte Chargen die vorgegebenen Werte erreichen.
Auch die Verarbeitung kann die mechanischen Eigenschaften verändern. Wärmebehandlungen, Gussfehler oder prozessbedingte Unterschiede bei der additiven Fertigung wirken sich unter Umständen auf Festigkeit und Verformungsverhalten aus. Ohne aktuelle Prüfdaten können solche Abweichungen bis zur Weiterverarbeitung oder bis zum Schadensfall unentdeckt bleiben.
Ist ein Bauteil bereits gerissen oder gebrochen, kann die Zugprüfung Teil einer umfassenden Ermittlung der Bruchursache sein.
Als akkreditiertes Prüflabor sichern wir Sie in allen Phasen ab. Für Gießereien und die stahlverarbeitende Industrie übernehmen wir die laufende Serienüberwachung zur Ausstellung von 3.1-Zeugnissen – bei regionaler Nähe oft mit Auswertung noch am selben Tag. In der Entwicklung oder bei Schadensfällen ermitteln wir systematisch, ob der Werkstoff die spezifizierten Festigkeitsvorgaben einhält oder ob abweichende Legierungen die Ursache für ein vorzeitiges Versagen waren.
Die Ergebnisse der Zugprüfung unterstützen Sie dabei,
Die Kennwerte beschreiben zunächst das geprüfte Material. Soll ermittelt werden, welche Belastung ein fertiges Produkt in seiner tatsächlichen Geometrie aushält, ist ergänzend ein Bauteilversuch erforderlich.
Die Zugprüfung ist das universelle Standardverfahren für nahezu alle Konstruktionswerkstoffe, von Metallen über Kunststoffe bis zu Keramiken.
Für die Zugprüfung spannen wir Ihre metallischen oder polymeren Werkstoffe als genormte Rund- oder Flachprobe in die Universalprüfmaschine ein und ziehen sie kontrolliert mit einer definierten Geschwindigkeit in die Länge bis sie bricht. Dabei zeichnet ein Extensometer fortlaufend auf, welche Kraft aufgebracht wird und wie stark sich die Probe verlängert.
Aus der gemessenen Kraft, dem ursprünglichen Probenquerschnitt und der Längenänderung werden Spannung und Dehnung berechnet. Ihr Verlauf erscheint im Spannungs-Dehnungs-Diagramm. Es zeigt, wie sich der Werkstoff vom Beginn der Belastung über die bleibende Verformung bis zum Bruch verhält.
Der Bruch beim Zugversuch ist ein entscheidendes Ereignis, das während der mechanischen Prüfung von Materialien auftritt. Während dieses Versuchs wird eine Probekörper unter zunehmender axialer Belastung bis zum Bruch gezogen.
Es gibt verschiedene Arten von Bruchbildern, die beim Zugversuch beobachtet werden können, und sie liefern wichtige Informationen über die mechanischen Eigenschaften und das Versagensverhalten des getesteten Materials.
Zugfestigkeit () bezeichnet die höchste im Versuch erreichte Zugspannung, bevor die Zugprobe bricht. Konstrukteure nutzen den Kennwert zusammen mit geeigneten Sicherheitsfaktoren, um Werkstoffe auszuwählen und Bauteile zu dimensionieren.
Streckgrenze () beziehungsweise Dehngrenze () geben an, ab welcher Zugspannung eine bleibende Verformung einsetzt bzw. eine festgelegte plastische Dehnung erreicht wird. Der Kennwert ist relevant, wenn sich ein Bauteil im Einsatz nicht dauerhaft verformen darf.
Bruchdehnung () gibt an, um wie viel Prozent sich die Messlänge der Probe nach dem Bruch gegenüber ihrer ursprünglichen Länge bleibend verlängert hat. Sie beschreibt wie viel Energie das Material durch Verformung aufnehmen kann und damit die Verformungsfähigkeit (Duktilität) des Werkstoffs.
Elastizitätsmodul (E)beschreibt die Steifigkeit des Werkstoffs im elastischen Bereich. Je höher der Wert, desto weniger dehnt sich das Material bei gleicher Zugspannung.
Abhängig von Werkstoff und Prüfverfahren führen wir Zugprüfungen nach einschlägigen DIN-, EN-, ISO-Normen sowie dem US-Standard ASTM durch. Dazu gehören unter anderem:
Den detaillierten Prüfumfang unserer Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025 entnehmen Sie bitte der aktuellen Urkundenanlage.
Um diesen Präzisionsanspruch zu garantieren, setzen wir auf einen hochmodernen Maschinenpark. Unsere servohydraulischen und elektromechanischen Universalprüfmaschinen von ZwickRoell decken enorme Lastbereiche ab. So gewährleisten wir absolute Reproduzierbarkeit – egal, ob wir filigrane Polymerfolien oder hochfeste Stahlkomponenten zerreißen.
Sie definieren Ihre Anforderungen (z.B. Erstellung eines 3.1-Zeugnisses für den Wareneingang oder Ursachenermittlung bei einem Schadensfall) und übermitteln uns Angaben zum Werkstoff, zu den benötigten Kennwerten und – sofern vorhanden – zur anzuwendenden Norm. Wir klären Probenzahl, Bearbeitungszeit und weitere Prüfbedingungen.
Sie können uns Ihre fertigen, normgerechten Probenkörper zusenden oder stellen uns Rohmaterial, Halbzeuge beziehungsweise Bauteile bereit. Während andere Labore noch aufwendig sägen, fräsen und drehen müssen, gewinnen wir Ihre Proben durch speziell entwickelte, halbautomatisierte Prozesse hochpräzise und thermisch neutral aus dem vollen Bauteil. Das spart Ihnen massiv Zeit und Kosten. Falls wir die Proben fertigen, stimmen wir Entnahmestelle und Ausrichtung vorab mit Ihnen ab. Bei großen oder schwer handhabbaren Komponenten unterstützen wir Sie auch bei der Probenentnahme an Großbauteilen.
Wir führen die Zugprüfung nach der vereinbarten Prüfnorm durch und bestimmen die zuvor festgelegten Werkstoffkennwerte. Für wiederkehrende Chargenkontrollen können wir feste Abläufe und Bearbeitungszeiten vereinbaren, um Ergebnisse extrem schnell zu liefern.
Sie erhalten einen Prüfbericht mit den ermittelten Kennwerten, Spannungs-Dehnungs-Diagrammen und Prüfbedingungen. Je nach Auftrag können auch Bruchbild, Dehnungsverlauf und elastisch-plastisches Werkstoffverhalten in die Bewertung einbezogen werden.
Sollen aus den Ergebnissen Änderungen an Werkstoffauswahl, Fertigungsprozess oder Qualitätssicherung abgeleitet werden, unterstützt CERTANIA Industrial Analytics Sie mit Technischem Consulting und Prozessmanagement bei der Umsetzung.
Nein. Das Herauspräparieren von Normproben aus komplexen Bauteilen (z. B. einem gegossenen Motorblock) gehört zu unserer Kernkompetenz. CERTANIA Industrial Analytics kann die vollständige mechanische Bearbeitung Ihrer Bauteile, Rohmaterialiwievielen oder Halbzeuge übernehmen und daraus normgerechte Zugproben fertigen. Dafür muss genügend Material für die vorgeschriebene Probengeometrie und Probenzahl vorhanden sein. Bei Bauteilen stimmen wir Entnahmestelle und Ausrichtung vorab mit Ihnen ab.
Die erforderlichen Abmessungen hängen von Werkstoff, Materialdicke, Probenform und Prüfnorm ab. Für Rund- und Flachproben gelten jeweils festgelegte Geometrien und Messlängen. Ist zu wenig Material vorhanden, kann eine normgerechte Zugprüfung unter Umständen nicht durchgeführt werden. Senden Sie uns deshalb vorab die Abmessungen, eine Zeichnung oder Fotos des verfügbaren Materials. Wir prüfen, ob sich daraus geeignete Zugproben fertigen lassen.
Um Inhomogenitäten im Material (wie kleinste Poren oder Einschlüsse) statistisch abzusichern, prüfen wir in der Regel immer mindestens drei Proben aus einer Materialcharge. Die genaue Anzahl richtet sich nach der anzuwendenden Norm, dem Werkstoff und dem Prüfauftrag. Sollen Kennwerte bei unterschiedlichen Temperaturen bestimmt werden, ist für jede Temperatur ein eigener Probensatz erforderlich.
Ja. Wenn ein Bauteil später unter extremen Temperaturen eingesetzt wird (z. B. Turbinenschaufeln in der Luftfahrt), reicht eine Prüfung bei Raumtemperatur nicht aus. Neben Prüfungen bei Raumtemperatur führen wir Warmzugversuche an metallischen Werkstoffen bei Temperaturen bis 1.000 °C durch. Für besondere Anwendungen sind auch Zugversuche bei niedrigen Temperaturen möglich. Den verfügbaren Temperaturbereich und die geeigneten Prüfbedingungen stimmen wir anhand von Werkstoff, Einsatztemperatur und Prüfnorm mit Ihnen ab.
Ja. Zugbeanspruchungen an Schweißverbindungen lassen sich ebenfalls untersuchen. Ob dafür eine genormte Zugprobe aus dem Bereich der Schweißverbindung gefertigt oder ein individueller Bauteilversuch durchgeführt wird, hängt von Geometrie und Fragestellung ab. Bei bauteilspezifischen Prüfungen klären wir den Prüfaufbau und den Akkreditierungsstatus vorab.
Für Einzelaufträge hängt die Bearbeitungszeit vor allem davon ab, ob zunächst Proben gefertigt werden müssen und welche Prüfbedingungen gelten. Ohne besondere Eile sollte einschließlich Probenfertigung und Prüfbericht ungefähr eine Woche eingeplant werden. Bei regelmäßig wiederkehrenden Serienprüfungen sind nach vorheriger Abstimmung deutlich kürzere Abläufe bis hin zur Berichterstellung am selben Tag möglich.
Ob Einzelprüfung für die Konstruktion oder laufende Kontrolle der Produktion: Unsere Werkstoffexperten ermitteln die benötigten Festigkeits- und Dehnungswerte normgerecht und nachvollziehbar.
