Bauteilprüfung

Die Bauteilprüfung stellt ein wichtiges Geschäftsfeld der SLV Halle GmbH dar. So liegen insbesondere bei der Prüfung von kompletten Bauteilen, zu denen vor allem Schweißkonstruktionen zählen, umfangreiche und langjährige Erfahrungen vor.

Stellvertretend für das vielfältige Prüfprogramm sei an dieser Stelle die dynamische Prüfung von Komplexaufbauten und Bauteilkomponenten für den Schienenfahrzeug- und den Maschinenbau sowie die prüftechnische Optimierung von Komponenten für den Straßenfahrzeugbau und das Bauwesen genannt. Moderne, digital gesteuerte Prüftechnik erlaubt auf dem Großprüffeld der SLV Halle GmbH Bauteilbelastungen in maximal vier Kanälen vorzunehmen. Mit Hilfe von servohydraulischen Prüfzylindern und deren numerischer Programmierung können somit eine Vielzahl von Prüfaufgaben im freien Aufbau realisiert werden.

Bauteilprüfungen unter vorwiegend ruhender und zyklischer Beanspruchung in der SLV Halle

In unterschiedlichsten Bereichen der Industrie sind die Anforderungen an die Fertigung und Kontrolle von Komponenten und Konstruktionen sehr weit gefächert. Nicht nur im geregelten Bereich ist die Einhaltung von Standards nötig, denn auch der ungeregelte Bereich steht häufig unter Vorgaben, welche durch spezifischen Kundenwusch das Einhalten gewisser Normen und Regelwerke vorsieht. Trotz der Erfolge auf dem Gebiet der Vereinheitlichung von Regelwerken (z. B. Eurocode) gerade in den letzten Jahren, ist dieser positive Weg noch längst nicht für die vielfältigen Branchen der Industrie abgeschlossen. Nicht selten sind Anforderungen an Werkstoffe, Bauteile und Konstruktionen nicht eindeutig aus den verschiedenen Regelwerken zu erkennen, gerade wenn es sich um bereichsübergreifende Projekte handelt. Um die tatsächliche Belastbarkeit und damit auch die Eignung für einen bestimmten Anwendungsfall hinreichend zu klären, kann/muss in vielen Fällen eine Bauteilprüfung bzw. Baumusterprüfung durchgeführt werden. Für derartige Tests steht in der SLV Halle GmbH ein hoch flexibles und anpassbares Prüffeld zur Verfügung. Es können damit unterschiedlichste in der Praxis auftretende Belastungsfälle simuliert und getestet werden. Die Prüftechnik umfasst dabei ein auf federn gelagertes Schwingfundament (450 t Eigengewicht), ein frei modifizierbares Träger-/Rahmensystem, diverse Hydraulikzylinder (Prüfkräfte von 100 kN bis 1.000 kN) für statische und zyklische Prüfungen sowie einen Druckumsetzer um statische und schwellende Innendruckversuche durchzuführen.

Für Schweißverfahrenszulassungen bzw. Verfahrensprüfungen werden regelmäßig Schienenstöße (z. B. Abbrennstumpfschweißungen oder aluminothermische Schweißungen) verschiedener Profile zyklisch auf ihre Ermüdungsfestigkeit geprüft. Die Versuchsdauer beträgt dabei pro Schiene über zwei Wochen um die geforderten 5.000.000 Lastwechsel zur erreichen, insofern das Prüfstück nicht vorher versagt. (Versuchsaufbau und Bruchbild rechts)

Bei statischen Versuchen ist meist das Ziel die Beanspruchbarkeit von Baugruppen oder Konstruktionen zu ermitteln.

Um die maximal ertragbaren Lasten von kranbaren Platinenpaletten zu prüfen, wurde bei dem rechts stehenden Aufbau die Kranbeförderung simuliert. Mit dem Hydraulikzylinder konnten dabei in Anlehnung an DIN EN 13155 sowohl mittige als auch außermittige Lasten von bis zu 40°t aufgebracht und getestet werden.

Die besonders hohen Qualitätsanforderungen von Fügeverbindungen sind gerade bei Druckbehältern und medienbefördernden Rohren bzw. Pipelines, welche unter Umständen sehr lange Zeit einer Druckbeanspruchung, Erdlast und Korrosion unterliegen, sicherzustellen und ggf. nachzuprüfen.

Innendruckversuche werden in der Prüfhalle bis zu Drücken von 200 bar durchgeführt. Aufgrund des erhöhten Gefahrenpotentials werden die Versuche bis zum Versagen (Berstversuche) außerhalb mit besonderen Sicherheitsvorkehrungen durchgeführt. Die Druckschwellversuche, bei denen der Druck sinusförmig wiederkehrend vergrößert und verkleinert wird, kann in Kombination eines kraftaufbringenden Hydraulikzylinders durchgeführt werden, um eine ständige Last des über dem Rohr befindlichen Erdreiches zu simulieren. (siehe Abbildung)

Letztendlich zeigt sich bei vielen durchgeführten Bauteilversuchen, dass obwohl FEM-Analyse, Schweißnahtsimulation und ähnliche Verfahren immer mehr Einzug in Stahl- und Maschinenbau halten, häufig noch eine Diskrepanz zwischen Rechnung und Realität vorherrscht. Sollen die Grenzen von Werkstoff und Konstruktion ausgelotet und ausgenutzt werden, ist in vielen Fällen ein Bauteilversuch am Realobjekt unter realitätsnahen Bedingungen immer noch unabdingbar.  

Aktuelle Arbeitsfelder der SLV Halle GmbH