Werkstofflabor für Metalle

Um Werkstoffe für den gewünschten Einsatzzweck nutzbar zu machen, muss ihr Verhalten unter verschiedenen mechanischen und klimatischen Bedingungen untersucht werden. Die Ergebnisse statistischer, dynamischer und thermochemischer Prüfungen sind die Basis für die Charakterisierung der Materialien und eine erfolgreiche Produktentwicklung. ARRK Engineering hat deshalb in der Nähe seines Münchner Stammsitzes ein Werkstofflabor eingerichtet.

10. März 2017
Zu den Leistungen gehört unter anderem die Durchführung von Versuchen zur mechanischen Werkstoffprüfung einschließlich quasi-statischer sowie dynamischer Kennwertermittlung. (Bild: ARRK Engineering)
Bild 1: Werkstofflabor für Metalle (Zu den Leistungen gehört unter anderem die Durchführung von Versuchen zur mechanischen Werkstoffprüfung einschließlich quasi-statischer sowie dynamischer Kennwertermittlung. (Bild: ARRK Engineering))

„Im Vorfeld der Entwicklung unserer Strategie 2020 haben wir Interviews mit unseren Kunden geführt. Die Schlussfolgerung war die Einrichtung eines eigenen Werkstofflabors, in dem sich nahezu alle Materialien charakterisieren lassen“, erklärt Anne-Claire Höppner, Bereichsleiterin Erprobung & Versuch bei ARRK Engineering.

Im Rahmen verschiedener Projekte im Bereich der automobilen Werkstoffentwicklung konnte in den letzten Jahrzehnten eine fundierte Expertise im Bereich Werkstoffe aufgebaut werden. So haben die Spezialisten von ARRK Engineering ein umfassendes Wissen zum Materialverhalten von Elastomeren, Thermoplasten, Faserverbunden, Oberflächen und Metallen. Durch die Möglichkeit, im hauseigenen Labor Versuche durchzuführen, wird die Zusammenarbeit mit Kunden intensiviert.

 

Charakterisierung von Composite-Materialien

Um die Kennwerte von Metallen zu ermitteln, wurde der Maschinenpark erweitert. Zu den Leistungen gehört neben der Probenherstellung und der Vorbereitung nach Norm auch die Durchführung von Versuchen zur mechanischen Werkstoffprüfung einschließlich quasi-statischer sowie dynamischer Kennwertermittlung. „Wir erfassen richtungsabhängige Spannungen, die Druck- und Zugfestigkeit, die Schubverformung oder die Kerbschlagzähigkeit“, berichtet Höppner.

Um Composite-Materialien dynamisch charakterisieren zu können, hat das Unternehmen seit Anfang 2017 eine Zwick-HTM-16020-Hochgeschwindigkeitsprüfmaschine. Im Rahmen der thermochemischen Prüfungen können Aushärtegrad, Faservolumen- und Füllstoffgehalt untersucht werden. Darüber hinaus bietet ARRK Engineering Umweltsimulationen sowie die Prüfung lösbarer und unlösbarer Verbindungen an.

 

Materialkarten für Struktur- und Crash-Berechnungen

„Mit unserem Leistungsspektrum decken wir alle Prüfungen ab, die insbesondere für die Automobilindustrie relevant sind“, resümiert Roman Sternagel, Gruppenleiter für den Bereich Werkstoffprüfung. „Der nächste Schritt ist, die Erkenntnisse für die Simulation aufzubereiten. So können wir unseren Kunden eine umfassende Lösung anbieten.“ Dazu werden die Kennwerte prozessoptimiert in geeignete Computermodelle eingearbeitet, um prognosefähige Materialkarten zu erstellen.

Diese sind beispielsweise für die Struktur- oder Crash-Berechnungen während der Entwicklung von Bauteilen erforderlich. „Die Überführung in eine solche Karte ist komplex, da zunächst einmal geklärt werden muss, welche Software und welches Materialmodell sich dafür eignen“, ergänzt Sternagel. Das langfristige Ziel ist eine Datenbank, in der die Materialien so umfassend wie möglich charakterisiert sind.