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Hydraulische Universalprüfmaschine: Vollständiger Leitfaden

Zhejiang Yiyu Instrument Equipment Co., Ltd. 2026.03.11
Zhejiang Yiyu Instrument Equipment Co., Ltd. Branchennachrichten

A hydraulische Universalprüfmaschine (UTM) ist ein Materialprüfgerät, das hydraulische Krafterzeugung nutzt, um kontrollierte Zug-, Druck-, Biege-, Scher- und Biegebelastungen auf Prüflinge auszuüben und deren mechanische Eigenschaften unter diesen Belastungen zu messen. Hydraulische UTMs sind die Standardwahl für Prüfanwendungen mit hoher Kraft, mit Kapazitäten in der Regel von 100 kN bis 3.000 kN (10 bis 300 Tonnen). Damit sind sie unverzichtbare Geräte in Stahlwerken, Baustofflabors, der Qualifizierung von Luft- und Raumfahrtkomponenten und der Qualitätskontrolle in der Schwerindustrie.

Der weltweite Markt für Materialprüfgeräte übertraf die Erwartungen 800 Millionen US-Dollar im Jahr 2023 , wobei hydraulische UTMs die dominierende Technologie für Kraftkapazitäten über 100 kN darstellen. Für Laborleiter, Qualitätsingenieure, Beschaffungsspezialisten und Materialwissenschaftler ist das Verständnis der Funktionsprinzipien, Schlüsselspezifikationen, Testfunktionen und Auswahlkriterien hydraulischer UTMs von grundlegender Bedeutung, um solide Investitionen in die Ausrüstung zu tätigen und zuverlässige Testdaten zu erstellen.

So funktioniert eine hydraulische Universalprüfmaschine

Ein hydraulisches UTM erzeugt Kraft, indem es Hydraulikflüssigkeit – typischerweise Mineralöl – unter Druck setzt und diesen Druck gegen einen Hydraulikzylinderkolben richtet. Die daraus resultierende Kolbenbewegung übt Kraft auf einen Querkopf aus, der wiederum den Prüfling durch die entsprechenden Spannzeuge oder Vorrichtungen belastet.

Das hydraulische Antriebssystem

Das Hydrauliksystem besteht aus einer motorbetriebenen Pumpe, die Öl in einem geschlossenen Kreislauf unter Druck setzt. Ein Servoventil oder Proportionalsteuerventil regelt den Ölfluss zum Hauptzylinder und steuert so sowohl die Richtung der Traversenbewegung (nach oben oder unten) als auch die Geschwindigkeit der Krafteinwirkung. Der Zusammenhang zwischen hydraulischem Druck und ausgeübter Kraft ergibt sich direkt aus dem Pascalschen Gesetz: Kraft = Druck × Kolbenfläche . Ein Zylinder mit einer Kolbenfläche von 100 cm² liefert bei 300 bar (30 MPa) Systemdruck eine Kraft von 300.000 N (300 kN).

Servohydraulische vs. konventionelle hydraulische Steuerung

Moderne hydraulische UTMs verwenden einen von zwei Steuerungsansätzen:

  • Konventionelle Hydraulik (Open-Loop): Ein manuell oder halbautomatisch eingestelltes Proportionalventil steuert den Ölfluss. Geeignet für standardmäßige statische Tests, bei denen präzise Lastanstiegsraten nicht entscheidend sind. Geringere Kosten, einfachere Wartung.
  • Servohydraulisch (geschlossener Regelkreis): Ein hochempfindliches Servoventil erhält Echtzeit-Feedback von Kraftmessdosen, Dehnungsmessern oder Wegaufnehmern und passt den Ölfluss kontinuierlich an, um die programmierten Testbedingungen (konstante Lastrate, konstante Dehnungsrate oder konstante Verschiebungsrate) aufrechtzuerhalten. Erforderlich für normgerechte Tests gemäß ISO 6892, ASTM E8 und EN 10002. Geeignet für Lastkontrollgenauigkeit von ±0,5 % des angezeigten Wertes .

Rahmenstruktur und Lastpfad

Der Maschinenrahmen stellt die Strukturschleife dar, über die die Prüfkräfte wirken. Die meisten hydraulischen UTMs verwenden a Zwei- oder Vier-Säulen-Design mit einem festen Untertisch, einem beweglichen Querhaupt, das vom Hydraulikzylinder angetrieben wird, und einem festen oberen Querhaupt. Der Prüfling wird zwischen der beweglichen und der festen Traverse gespannt. Die Säulen müssen steif genug sein, um sich unter maximaler Prüflast weniger als die Dehnung der Probe durchzubiegen – die Rahmensteifigkeit wird normalerweise als maximale Durchbiegung von angegeben 1–3 mm bei voller Nennkapazität .

Wichtige technische Spezifikationen hydraulischer UTMs

Die Bewertung eines hydraulischen UTM erfordert das Verständnis eines bestimmten Satzes technischer Parameter. Jede Spezifikation wirkt sich direkt auf die Eignung der Maschine für bestimmte Testarten und die Einhaltung von Teststandards aus.

Wichtige hydraulische UTM-Spezifikationen und ihre Bedeutung für die Testfähigkeit und die Einhaltung von Standards
Spezifikation Typischer Bereich Warum es wichtig ist
Kraftkapazität (Nennlast) 100 kN – 3.000 kN Muss die maximal zu erwartende Probenversagenslast um einen Sicherheitsabstand überschreiten
Genauigkeit der Lastmessung ±0,5 % – ±1,0 % des angezeigten Wertes Bestimmt die Einhaltung von ISO 7500-1 Klasse 1 oder Klasse 0,5
Geschwindigkeitsbereich der Traverse 0,1 – 200 mm/min Muss mit der standardisierten Dehnungsrate für den Materialtyp übereinstimmen
Tageslicht (Testraum) 500 – 1.500 mm Muss für die längste Probe plus Grifflänge geeignet sein
Kolbenhub 200 – 800 mm Begrenzt die maximal messbare Probendehnung
Positionsauflösung 0,001 – 0,01 mm Beeinflusst die Genauigkeit der Verschiebungsmessung für die Modulberechnung
Druck des Hydrauliksystems 200 – 350 bar Bestimmt die für eine bestimmte Zylinderbohrung erreichbare Kraft
Lastmessbereiche Typischerweise 4 Bereiche (z. B. 1/10/100/1000 kN) Niedrigere Bereiche verbessern die Genauigkeit für schwächere Proben auf Maschinen mit hoher Kapazität

Auswahl der Kraftkapazität

Die Auswahl der richtigen Kapazität ist entscheidend. Die Maschine sollte so dimensioniert sein Die Probenversagenslasten liegen im Bereich von 20–80 % des vollen Skalenbereichs der Maschine — Dadurch wird sichergestellt, dass die Messgenauigkeit innerhalb des kalibrierten Arbeitsbereichs der Wägezelle liegt. Das Testen einer 50-kN-Probe auf einer 1.000-kN-Maschine bei 5 % des Skalenendwerts führt zu unzuverlässigen Daten. Die meisten hydraulischen UTMs lösen dieses Problem durch mehrere Lastbereiche mit speziellen Wägezellen oder umschaltbaren Verstärkerbereichen.

Arten von Tests, die an hydraulischen UTMs durchgeführt werden

Das „universell“ in der Universalprüfmaschine bezieht sich auf die Fähigkeit der Maschine, mehrere Prüftypen durch Neukonfiguration von Spannzeugen, Vorrichtungen und Lastanwendungsgeometrien durchzuführen. Hydraulische UTMs bewältigen das gesamte Spektrum mechanischer Tests für Metalle, Polymere, Verbundwerkstoffe, Beton, Holz und geotechnische Materialien.

Zugversuch

Zugversuche sind die häufigste Anwendung für hydraulische UTMs. Eine Probe – typischerweise ein Hundeknochen- oder rechteckiges Flachprofil für Metalle und Kunststoffe oder ein Vollquerschnittsstück für Baumaterialien – wird an beiden Enden gegriffen und mit kontrollierter Traversengeschwindigkeit auseinandergezogen. Die Testmaßnahmen:

  • Höchste Zugfestigkeit (UTS): Die maximale Spannung, der das Material standhält, bevor es bricht.
  • Streckgrenze (0,2 % Dehngrenze): Die Spannung, bei der eine dauerhafte plastische Verformung einsetzt – typischerweise die konstruktionskritischste Eigenschaft für Strukturmetalle.
  • Elastizitätsmodul (E-Modul): Die Steigung des linearen elastischen Teils der Spannungs-Dehnungs-Kurve, gemessen mit einem direkt an der Probe angebrachten Dehnungsmesser.
  • Bruchdehnung (Duktilität): Die prozentuale Zunahme der Messlänge beim Bruch – ein Maß für die Duktilität des Materials, das für Umformvorgänge entscheidend ist.
  • Flächenreduzierung: Die prozentuale Verringerung der Querschnittsfläche an der Bruchstelle.

Kompressionstest

Bei der Druckprüfung werden flache Platten verwendet, um eine Drucklast auf eine Probe auszuüben – am häufigsten Betonzylinder (150 mm × 300 mm oder 100 mm × 200 mm gemäß EN 12390-3 und ASTM C39), Mauerblöcke, Holzproben oder Metallproben. Für die Qualitätskontrolle von Beton im Bauwesen ist die Druckprüfung die weltweit am häufigsten durchgeführte Prüfung von Baumaterialien. Standardtests zum Brechen von Betonwürfeln erfordern Maschinen mit Kapazitäten von 2.000–3.000 kN (200–300 Tonnen) .

Biegeprüfung

Bei Dreipunkt- und Vierpunkt-Biegetests wird die Belastung durch Rollenstützen ausgeübt, um die Biegefestigkeit, den Biegemodul und das Durchbiegungsverhalten zu bewerten. Zu den üblichen Anwendungen gehören die Biegefestigkeit von Betonträgern (ASTM C78, ​​EN 12390-5), Biegetests für Bewehrungsstäbe, die Bewertung der Tragfähigkeit von Holzbodenbalken und die Bewertung der Steifigkeit von Verbundplatten. Für die Prüfung von Strukturelementen sind große hydraulische UTMs mit breiten Platten und langen Prüfspannen erforderlich.

Prüfung von Bewehrungsstäben und Drahtseilen

Die Prüfung von Bewehrungsstahl (Bewehrungsstahl) gemäß den Normen ISO 15630, ASTM A615 oder BS 4449 ist eine der häufigsten hydraulischen UTM-Anwendungen in der Qualitätskontrolle im Bauwesen. Bewehrungsstäbe in den Größen von 6 mm bis 50 mm Durchmesser erfordert Zugprüfkräfte von 20 kN bis über 2.000 kN – ein Bereich, der mehrere Maschinenkapazitäten umfasst. Keilspannzeuge sind die Standardvorrichtung für die Zugprüfung von Bewehrungsstäben und bieten eine selbstspannende Spannwirkung proportional zur aufgebrachten Zuglast.

Scher- und Schältests

Spezielle Vorrichtungen ermöglichen die Scherüberlappungsprüfung von Klebeverbindungen, Schweißnähten und Nietverbindungen sowie die Schälprüfung von Laminaten und Beschichtungen. Diese Tests sind für die Qualifizierung von Automobilplattenverklebungen, die Zertifizierung von Flugzeugstrukturen und die Qualitätskontrolle bei der Herstellung fortgeschrittener Verbundwerkstoffe von wesentlicher Bedeutung.

Hydraulisches UTM vs. elektromechanisches UTM: Wann Sie sich entscheiden sollten

Hydraulische und elektromechanische (EM) UTMs adressieren unterschiedliche Segmente des Kraftbereichs und Prüfartenspektrums. Das Verständnis ihrer komparativen Stärken verhindert Überinvestitionen in Hydrauliktechnologie, wo EM ausreichen würde – und vermeidet eine Unterspezifizierung, wann die Erzeugung hydraulischer Kraft wirklich erforderlich ist.

Direkter Vergleich hydraulischer und elektromechanischer UTMs hinsichtlich wichtiger Leistungs- und Betriebskriterien
Kriterium Hydraulisches UTM Elektromechanisches UTM
Maximale Kraftkapazität Bis 3.000 kN (nach oben praktisch keine Grenze) Typischerweise bis zu 600 kN; einige bis 2.000 kN
Präzision mit geringem Kraftaufwand Begrenzt – hydraulische Reibung und Ölviskositätseffekte Hervorragend – Präzision der Leitspindel/Kugelumlaufspindel
Geschwindigkeitsbereich der Traverse 0,5 – 200 mm/min typisch 0,0001 – 1.000 mm/min
Wartungsanforderungen Höher – Ölwechsel, Dichtungen, Pumpenwartung Unten – hauptsächlich elektrische Komponenten
Energieverbrauch Höher (Pumpe läuft kontinuierlich) Senken (Motor zieht nur während der Traversenbewegung Strom)
Anschaffungskosten Geringer bei hohen Traglasten (>200 kN) Niedriger bei niedrigen bis mittleren Kapazitäten (<200 kN)
Beste Anwendungsdomäne Stahl, Beton, Bewehrungsstahl, schwere Strukturprüfungen Polymere, dünne Metalle, medizinische Geräte, Präzisionsprüfungen

Der Übergangspunkt, an dem die Hydrauliktechnologie zur praktischeren Wahl wird, ist im Allgemeinen über 200–300 kN (20–30 Tonnen) . Darunter bieten elektromechanische UTMs eine bessere Verdrängungssteuerung, geringere Wartungskosten und einen größeren Geschwindigkeitsbereich bei gleicher Investition. Oberhalb von 300 kN sind hydraulische Systeme deutlich kompakter und kostengünstiger als die großen Kugelgewindetriebe, die für EM-Maschinen mit hoher Kraft erforderlich sind.

Griffe und Vorrichtungen: Passendes Zubehör für Testanforderungen

Ein hydraulisches UTM ohne die richtigen Spannzeuge und Vorrichtungen kann keine gültigen Tests durchführen. Der Spannzeug muss die Probe fest halten, ohne zu verrutschen (was zu vorzeitigen Ausfalldaten führt), ohne die Spannzone zu überbeanspruchen (was zu spannkraftbedingten Ausfällen führt, die den Test ungültig machen) und ohne Biegemomente in eine rein axiale Belastung einzubringen.

Keilgriffe

Keilspannzeuge sind der gebräuchlichste Spannzeugtyp für hydraulische UTMs. Mit zunehmender Zugbelastung drückt der Keilmechanismus die Spannflächen fester auf die Probe und sorgt so für eine selbstspannende Klemmung proportional zur ausgeübten Kraft. Sie eignen sich für flache Proben, Rundstäbe, Bewehrungsstäbe, Drähte und Kabel testen. Auswechselbare Backeneinsätze mit unterschiedlichen Verzahnungsmustern (grob für Stahl, glatt für weichere Materialien) erweitern die Vielseitigkeit. Hydraulische Keilspannzeuge (pneumatisch oder hydraulisch betätigte Probenklemmung) verhindern ungleichmäßiges manuelles Anziehen und gehören zum Standard bei Prüflinien für die Großserienproduktion.

Kompressionsplatten

Druckplatten aus gehärtetem Stahl mit einer kugelförmigen (selbstausrichtenden) oberen Platte sind die Standardvorrichtung für Druckprüfungen in Beton, Mörtel, Mauerwerk und Keramik. Der kugelförmige Sitz gleicht geringfügige Nichtparallelität der Probe aus und gewährleistet so gleichmäßige Lastverteilung über den gesamten Probenquerschnitt gemäß EN 12390-3 und ASTM C39. Die Plattenhärte muss gemäß den meisten Standards mindestens Rockwell C 55 entsprechen, um zu verhindern, dass die Platteneinkerbungen die Ergebnisse beeinträchtigen.

Biege- und Biegevorrichtungen

Dreipunkt- und Vierpunkt-Biegevorrichtungen bestehen aus gehärteten Stahlrollen, die auf verstellbaren Stützen montiert sind. Rollendurchmesser und Stützweite werden durch die geltende Norm festgelegt. Beispielsweise legt EN ISO 7438 spezifische Dorndurchmesser für Metallbiegetests als Funktion der Materialdicke und des Biegewinkels fest. Eine falsche Rollengröße oder Spannweite macht den Test ungültig und führt zu nicht vergleichbaren Ergebnissen.

Extensometer

Die vom Positionswandler der Maschine gemessene Traversenverschiebung umfasst die Nachgiebigkeit des Rahmens, der Spannvorrichtungen und des Lastzugs, was zu erheblichen Fehlern bei den Dehnungs- und Modulberechnungen führt. Ein Clip-Extensometer, das direkt an der Messlänge der Probe befestigt wird, misst tatsächliche Probendehnung unabhängig von der Maschinenkonformität , was für die genaue Bestimmung des Elastizitätsmoduls gemäß ISO 6892-1 und ASTM E8 zwingend erforderlich ist. Die Messlängen von Extensometern sind genormt – typischerweise 50 mm oder 80 mm für Metalle – und müssen mit der in der Prüfnorm angegebenen Messlänge der Probe übereinstimmen.

Relevante Prüfnormen für hydraulische UTMs

Hydraulische UTM-Operationen in der Qualitätskontrolle, bei Zertifizierungstests und in der Forschung unterliegen einer Hierarchie von Standards – Maschinenverifizierungsstandards, die eine akzeptable Maschinenleistung definieren, und Standards für Materialtestmethoden, die genau festlegen, wie jeder Test durchgeführt werden muss.

Standards für die Maschinenverifizierung

  • ISO 7500-1: Überprüfung und Kalibrierung statischer einachsiger Prüfmaschinen für Metalle. Definiert die Genauigkeitsklassifizierungen Klasse 0,5, Klasse 1 und Klasse 2 (±0,5 %, ±1,0 %, ±2,0 % Kraftmessfehler in jedem kalibrierten Bereich). Die meisten Materialzertifizierungsarbeiten erfordern Mindestens Klasse 1 .
  • ASTM E4: Standardpraktiken zur Kraftüberprüfung von Prüfmaschinen. Das US-Äquivalent zu ISO 7500-1 spezifiziert eine Kraftgenauigkeit von ±1 % über den gesamten Arbeitsbereich.
  • EN ISO 9513: Kalibrierung von Extensometern für einachsige Tests – definiert die Genauigkeitsanforderungen für Extensometer der Klassen 0,5, 1 und 2.

Standards für Materialtestmethoden

  • ISO 6892-1 / ASTM E8: Zugprüfung metallischer Werkstoffe bei Umgebungstemperatur. Gibt die Probengeometrie, die Traversengeschwindigkeit, die Anforderungen des Extensometers und die Datenberichterstattung an.
  • EN 12390-3 / ASTM C39: Druckfestigkeitsprüfung von Betonproben. Gibt die Belastungsrate (0,6 ± 0,2 MPa/s gemäß EN 12390-3), die Plattenanforderungen und die Berichterstattung an.
  • ISO 15630-1 / ASTM A615: Prüfanforderungen für Betonstahl (Bewehrungsstahl) – Anforderungen an Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und Biegeprüfung.
  • ISO 178 / ASTM D790: Biegeeigenschaften von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen durch Dreipunkt-Biegeprüfung.
  • EN 408 / ASTM D143: Mechanische Eigenschaften von Bauholz und Holzwerkstoffen.

Kalibrierung und Verifizierung hydraulischer UTMs

Die Kalibrierung ist für hydraulische UTMs, die zur Qualitätssicherung, Produktzertifizierung oder Konformitätsprüfung eingesetzt werden, nicht optional – sie ist eine gesetzliche und vertragliche Anforderung. Zu den Folgen des Betriebs einer nicht kalibrierten Maschine gehören die Ausstellung ungültiger Testzertifikate, das Scheitern von Produktaudits und das Haftungsrisiko, wenn zertifizierte Materialien im Einsatz versagen.

Kalibrierungshäufigkeit

ISO 7500-1 empfiehlt mindestens eine jährliche Kalibrierung – häufiger, wenn die Maschine starker Beanspruchung ausgesetzt ist, verlegt oder repariert wurde oder bei wiederholten Messungen Abweichungen auftreten. Die meisten akkreditierten Prüflabore, die ISO/IEC 17025-zertifizierte Prüfungen durchführen, kalibrieren ihre UTMs mindestens einmal jährlich und nach jeder Wartung des Lastzuges .

Kalibrierungsmethode

Die Kalibrierung wird durchgeführt, indem bekannte Referenzkräfte auf die Maschine ausgeübt werden, indem entweder:

  • Eigengewichtskalibriermaschinen: Die nachvollziehbarste Methode: Bekannte Massen üben direkt Schwerkraftkräfte aus. Wird für Maschinen bis ca. 5.000 kN in nationalen Metrologieinstituten eingesetzt.
  • Referenz-Wägezellen (Transfernormale): Eine NIST-rückverfolgbare oder UKAS-akkreditierte Referenz-Wägezelle wird im Lastzug der Maschine montiert und die Anzeige des UTM wird bei mehreren Kraftniveaus mit der Referenz verglichen. Die praktischste Feldkalibrierungsmethode für große Maschinen. Referenz-Wägezellen werden normalerweise auf diese kalibriert 0,1 % Genauigkeit oder besser , was einen ausreichenden Spielraum gegenüber der Maschinenspezifikation der Klasse 1 von 0,5 % bietet.

Verifizierung vs. Kalibrierung

Durch die Kalibrierung wird die Kraftanzeige der Maschine an Referenzstandards angepasst. Durch die Verifizierung (gemäß ISO 7500-1) wird bestätigt, dass die Maschine ihre Genauigkeitsklassenspezifikation erfüllt, ohne dass eine Anpassung erforderlich ist. Beide Prozesse generieren ein Zertifikat mit dokumentierten Ergebnissen. Kalibrierzertifikate müssen eine erweiterte Messunsicherheit enthalten (normalerweise mit einem Konfidenzniveau von 95 %). Konformität mit den ISO/IEC 17025-Anforderungen für akkreditierte Testlabore.

Wartung hydraulischer UTMs: Kritische Praktiken

Aufgrund ihres ölbasierten Antriebssystems erfordern hydraulische UTMs eine aktivere Wartung als elektromechanische Maschinen. Ein strukturiertes Wartungsprogramm verhindert unerwartete Ausfallzeiten, schützt den Kalibrierungsstatus und verlängert die Lebensdauer der Maschine – Maschinen werden nach Plan gewartet und laufen routinemäßig in Betrieb 20–30 Jahre oder mehr .

Hydraulikölmanagement

Hydrauliköl zersetzt sich durch Oxidation, Feuchtigkeitsaufnahme und Partikelverunreinigung. Verunreinigtes Öl führt zu einem beschleunigten Verschleiß von Servoventilen, Zylinderdichtungen und Pumpenkomponenten. Wichtige Ölwartungspraktiken:

  • Jährliche Ölanalyse: Senden Sie Ölproben zur Analyse von Viskosität, Wassergehalt und Partikelanzahl an ein Labor. ISO-Reinheitsziel von ISO 4406 Klasse 16/14/11 oder besser für servohydraulische Systeme.
  • Öl- und Filterwechselintervall: Ersetzen Sie das Hydrauliköl alle 2–4 Jahre oder gemäß dem Herstellerplan; Ersetzen Sie den Rücklauf- und Druckfilter bei jedem Ölwechsel und beim Auslösen der Differenzdruckanzeige.
  • Wartung des Belüftungsfilters: Die Behälterentlüftung verhindert eine Kontamination der Atmosphäre – ersetzen Sie sie jährlich oder bei sichtbarer Kontamination.

Inspektion von Dichtungen und Zylindern

Hauptzylinderkolbendichtungen, Stangendichtungen und Servoventildichtungen müssen regelmäßig überprüft und ausgetauscht werden. Aus der Zylinderstange austretendes Öl ist ein Frühindikator für Dichtungsverschleiß. Beheben Sie ihn, bevor das Leck groß genug wird, um die Genauigkeit der Kraftmessung zu beeinträchtigen oder Rutschgefahr zu schaffen. Das typische Wartungsintervall für Dichtungen beträgt 5–10 Jahre je nach Zyklenhäufigkeit und Betriebsdruck .

Pflege von Wägezellen und Aufnehmern

Wägezellen dürfen niemals Stoßüberlastungen ausgesetzt werden – ein plötzlicher Probenbruch überträgt eine dynamische Stoßkraft, die DMS-Elemente dauerhaft beschädigen kann. Benutzen Sie immer Maschinen mit eingestelltem Überlastschutz 110–120 % der Nennkapazität . Überprüfen Sie regelmäßig die Kabelverbindungen der Wägezellen. Korrodierte oder unterbrochene Verbindungen führen zu unregelmäßigen Kraftmesswerten, die schwer zu diagnostizieren sind. Lagern Sie Ersatz-Wägezellen in einer trockenen Umgebung, um das Eindringen von Feuchtigkeit in den DMS-Schaltkreis zu verhindern.

So wählen Sie das richtige hydraulische UTM aus: Entscheidungskriterien

Der Kauf eines hydraulischen UTM ist eine erhebliche Kapitalinvestition – Maschinen kosten normalerweise 15.000 bis 250.000 US-Dollar Abhängig von der Kapazität, der Komplexität der Steuerung und den enthaltenen Vorrichtungen. Ein strukturierter Auswahlprozess verhindert sowohl eine Überspezifikation (Zahlung für Funktionen, die nie genutzt werden) als auch eine Unterspezifikation (Kauf einer Maschine, die die erforderlichen Tests nicht gemäß dem erforderlichen Standard durchführen kann).

  1. Definieren Sie den gesamten Umfang der Tests, die jetzt und in absehbarer Zukunft erforderlich sind. Listen Sie alle Materialtypen, Probengeometrien, Kraftbereiche und anwendbaren Prüfnormen auf. Eine Maschine, die heute für die Prüfung von Bewehrungsstäben ausgewählt wurde, muss morgen möglicherweise Schweißkonstruktionen aus Baustahl prüfen – bauen Sie entsprechende Kapazität und Tageslichtreserve ein.
  2. Bestimmen Sie die maximal erforderliche Kraft mit Spielraum. Identifizieren Sie den größten Krafttest in Ihrem Bereich, fügen Sie eine Sicherheitsmarge von 25–40 % hinzu und wählen Sie die Maschinenkapazität bei oder über diesem Wert aus. Unterdimensionieren Sie nicht, um Geld zu sparen – eine Maschine, die die erforderliche Kraft nicht erreichen kann, liefert überhaupt keine Testdaten.
  3. Geben Sie die erforderliche Genauigkeitsklasse an. Wenn Ihre Arbeit Produktzertifizierungen, Audits durch Dritte oder Testberichte für die Strukturplanung umfasst, geben Sie mindestens ISO 7500-1 Klasse 1 an. Forschungsanträge können Klasse 2 tolerieren.
  4. Bewerten Sie die erforderliche Komplexität der Steuerung. Für die einfache Zerkleinerung von Betonwürfeln ist nur ein grundlegender lastgesteuerter Betrieb erforderlich. Metallzugprüfungen nach ISO 6892-1 Methode A erfordern eine servogesteuerte Dehngeschwindigkeitsfähigkeit. Stellen Sie vor dem Kauf sicher, dass das Steuerungssystem die erforderlichen Testprotokolle ausführen kann.
  5. Bewerten Sie die Software- und Datenausgabeanforderungen. Moderne UTM-Software sollte Testberichte generieren, die direkt den Berichtsanforderungen des relevanten Standards entsprechen, in LIMS (Laboratory Information Management Systems) exportiert werden und die Datenrückverfolgbarkeit mit Bedieneranmeldung, Proben-ID und Zeitstempelprotokollierung unterstützen.
  6. Bewerten Sie die Gesamtbetriebskosten, nicht nur den Kaufpreis. Berücksichtigen Sie den Ölverbrauch, die Filterkosten, die Kalibrierungsgebühren, die erwarteten Dichtungswechselintervalle und die Servicevertragskosten über einen Betriebshorizont von 10 Jahren. Eine Maschine mit niedrigeren Anschaffungskosten, aber höheren jährlichen Wartungskosten kann insgesamt mehr kosten.
  7. Überprüfen Sie die Verfügbarkeit des lokalen Service-Supports. Ein hydraulisches UTM, das ausfällt, ohne dass ein lokaler Servicetechniker verfügbar ist, stört den Testbetrieb in der Produktion. Stellen Sie sicher, dass der Lieferant innerhalb einer akzeptablen Reaktionszeit über zertifizierte Servicetechniker verfügt, bevor Sie sich verpflichten.