Neues Messgerät für Bewegung- und Verformungsanalysen

Wie bereits das ATOS System im Labor für Fertigungsmesstechnik ist auch ARAMIS als – mit vertretbarem Handlingsaufwand – mobiles System konzipiert.  Die Kalibriervorlagen der beiden Systeme ATOS und ARAMIS sind kompatibel und beim jeweils anderen System verwendbar. Gleiches gilt für den Taster des neuen Systems, so dass die Möglichkeiten der Bauteilmessung durch Streifenlichtprojektion ebenfalls deutlich erweitert werden.

Stochastische Muster, Bild 2, oder auch regelmäßige Punktmuster werden auf eine Probenoberfläche aufgebracht. Diese Muster folgen der Deformation der Probe bzw. ihrer Bewegung. Das System zeichnet Bildpaare der Probe auf und bestimmt deren 3D Koordinaten mittels digitaler Bildkorrelation zweier synchronisierter Kameras.

Auf diese Weise lässt sich sowohl bei quasistatischer („Biegeversuch“, „Zugversuch“, o.ä.) als auch dynamischer Prüfung („Low Cycle Fatigue“) eine Vielzahl von Material- und Prozesskennwerten bestimmen.

Messergebnisse sind dann beispielsweise Verschiebungen und Geschwindigkeiten, Dehnung (Haupt- / Nebenformänderung, Vergleichsdehnung, Dickenabnahme) und bei weiterführenden Auswertungen E-Modul, Fließkurven, R- und N-Werte, FLC (Grenzformänderungen) usw. Dies wiederum liefert entscheidende Informationen für die Optimierung von Bauteilen, Werkzeugen und Fertigungsprozessen beispielsweise in der Umformtechnik, additiven Fertigung usw.

Das Video zeigt exemplarisch das Ergebnis des Biegeversuches. In der Analyse wird dem Prüfkörper ein Koordinatensystem zugewiesen, d.h. der Prüfkörper wird als Starrkörper erfasst.

Definitionsgemäß steht dabei die z-Achse senkrecht auf der Bauteiloberfläche, die Stempelbewegung in y-Richtung erzeugt die Biegekraft. Zu erkennen sind deutliche lokale Unterschiede in der Hauptformänderung – Falschfarbendarstellung auf der Zugfläche der Biegeprobe im Bild links – sowie die Formänderung und Verschiebung in z-Richtung im Schnitt in den Diagrammen, Bild rechts.

Der bei weitem größte Teil der Verformung erfolgt elastisch, wird also als „Rückfederung“ zurückgebildet. Es verbleibt nach Belastungsende eine nur geringfügige plastische Deformation.

Bei Interesse oder Fragen wenden Sie sich bitte an Prof. Dr. Moeini oder Prof. Dr. Graß.