Zwei neue Systeme für die Zeitstandprüfung

Um den Wirkungsgrad und damit die Energieeffizienz im Bereich Kraftwerke und Turbinentechnik zu steigern, werden die Systeme mit immer höheren Drücken und Temperaturen betrieben. Dadurch sind die verwendeten Bauteile und Materialien immer stärkerer mechanischer und thermischer Belastung ausgesetzt. Bei der Entwicklung neuer hochtemperaturbeständiger Werkstoffe sind Zeitstandversuche zur Materialcharakterisierung unverzichtbar. Zwick stellt mit der Kappa-Serie zwei neue Systeme für die Ermittlung des Kriech- und Hochtemperaturverhaltens vor.

Für die Auslegung und den Betrieb von Hochtemperaturbauteilen sind langzeitig abgesicherte Werkstoffkennwerte notwendig (genormt u.a. nach ASTM E 139 und ISO 204).

Die neu entwickelten Zeitstandprüfmaschinen Kappa DS und Kappa SS sind vor allem für „kurzzeitige“ Zeitstandversuche bis 10.000 h Beanspruchung entwickelt worden. Die doppelspindlige Kappa DS zeichnet sich durch ihren flexiblen Arbeitsraum aus; die zentralspindlige Kappa SS besticht durch präzise Alignment-Eigenschaften. Beide Maschinen erlauben neben Zug- und Druck Zeitstandsversuchen (konstante Last und Temperatur) auch Relaxationsversuche (konstante Dehnung und Temperatur).

Für Langzeitversuche (> 10.000 h) wurde die Kappa 50 LA und Kappa 100 LA entwickelt. Das 4-Säulen Design garantiert eine hohe Steifi gkeit und somit präzise Prüfergebnisse. Eine konstante Kraftaufbringung wird über die Masse der Totgewichte oder alternativ mit einer vorgespannten Feder sicher gestellt. Die zum Patent angemeldete Hebelarmlagerung ermöglicht die präzise Ausrichtung des Belastungsstrangs. Die dabei eingesetzten elastischen Gelenke arbeiten ohne Verschleiß. Mit dem Kraftbereich von 50 und 100 kN können mit der Kappa LA Zeitstandversuche, Relaxationsversuche, Kraftblock- und Temperaturblockversuche durchgeführt werden. Wichtige Parameter beim Zeitstandversuch sind die exakte und konstante mechanische und thermische Belastung der Probe. Die Regelung dieser Parameter erfolgt über die Steuer- und Regelelektronik testControl, die Prüfsoftware testXpert II und einen automatischen 3-Zonen-Hochtemperatur-Regler.

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