Composite Test Fixtures

Reference test fixtures for testing composite materials

Reference test fixtures

Grasse Zur Composite Testing offers a wide range of test fixtures for the mechanical determination of characteristic values of fibre-reinforced plastics. The test fixtures are used in universal testing machines (e.g. Zwick, MTS, Instron,…) in accordance with the respective test standard for carrying out quasi-static and cyclic tests. By operating an accredited test laboratory according to DIN EN ISO 17025, Grasse Zur Composite Testing has the know-how in handling test fixtures in order to achieve best test results with optimised ergonomics. As a member of DIN, Grasse Zur Composite Testing actively designs new standards and revises existing test procedures. In addition, individual test devices are developed on customer order, such as the release agent test device in cooperation with BMW, with which special applications can be carried out.

Optimised use

The test fixtures are characterised by optimised clamping and alignment of the specimens as well as easier operation. For this reason, better material properties are achieved with increased reproducibility of the material properties. In addition, new test methods from research and industry, such as the determination of shear properties by use of a picture frame from BAM, are transferred to industrial practice and standardised in the relevant committees, e.g. as DIN SPEC 4885 or DIN EN ISO 20337.

GZ S-100 / S-100 HT

Schubrahmen-Schubprüfsystem für quasi-statische Prüfungen

Das Schubprüfsystem GZ S-100 bzw. GZ S-100 HT ist eine innovative Prüfvorrichtung für die Bestimmung der Schubfestigkeit und der Schubsteifigkeit von faserverstärkten Kunststoffen auf Basis eines Schubrahmens (picture frame). Die Schubkennwertermittlung mittels Schubrahmen stellt das Referenz-Verfahren zur Ermittlung der Schubkennwerte dar, ist nach DIN EN ISO 20337 (vormals DIN SPEC 4885) genormt und besitzt die Zulassung des DNVGL für die Zertifizierung von Rotorblättern für Windenergieanlagen (DNVGL ST-0376).

Das Schubprüfsystem GZ S-100 / GZ S-100 HT ermöglicht eine sehr präzise Bestimmung der Schubkennwerte von faserverstärkten Kunststoffen
(Schubfestigkeit, Schubsteifigkeit und max. Schubdehnung). Das Prüfverfahren stellt eine signifikant verbesserte Prüfmethode im Vergleich zu
allen anderen Schubprüfverfahren (z.B. DIN EN ISO 14129, ASTM D7078 oder ASTM D5379) dar, da ein reiner Schubspannungszustand im Probekörper vorliegt. Aus diesem Grund werden wesentlich höhere Materialkennwerte bei gleichzeitig geringeren Standardabweichungen erreicht.

Der quadratische Probekörper wird hydraulisch im Schubrahmen eingespannt. Zur Bestimmung der Schubdehnung werden Dehnungsmeßstreifen verwendet, Aufdoppler sind nicht notwendig. Durch die geteilte Bauweise ist ein einfacher und schneller Wechsel der Probekörper innerhalb weniger Minuten möglich. Der größte Vorteil des Prüfverfahrens gegenüber anderen Schubprüfverfahren ist die nicht vorhandene Beschränkung auf max. Schubdehnungen von 5 %, wodurch erheblich höhere Schubfestigkeiten erreicht werden. Das Verfahren ist an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entstanden
und wissenschaftlich validiert.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Schubprüfsystem auf Basis eines Schubrahmens mit einzigartiger Möglichkeit zur Bestimmung der intralaminaren Schubeigenschaften in der Probekörper-Ebene (In-Plane-Schubversuch)
  • Werkstoffprüfung mit reinem Schubspannnungszustand
  • Keine freien Probekörperränder und keine Kerbwirkung durch flächige Probekörperklemmung
  • Einsetzbar für Prüfungen bei erhöhten Temperaturen bis +150 °C (GZ S-100 HT)
  • Prüfung von Materialversagen und Beulverhalten mit Prüfkräften bis max. 100 kN
  • Hydraulische Probekörperklemmung mit homogener Klemmkraftverteilung mit max. 120 kN Klemmkraft
  • Prüfung von isotropen und anisotropen Werkstoffen mit Probekörperdicken bis max. 10 mm
  • Einsetzbar in allen gängigen Universalprüfmaschinen
  • Betrieb mit optionaler 700 bar Hydraulikeinheit GZ HP-700 M
  • Klemmbeläge mit Kreuzfräsung, Längsfräsung, Querfräsung oder Diamantbeschichtung
  • Adapter zum Anschluß an alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Universalprüfmaschinen
  • DIN SPEC 4885, „Faserverstärkte Kunstoffe – Schubversuch mittels Schubrahmen zur Ermittlung der Schubspannungs-/Schubverformungskurze und des Schubmoduls in der Lagenebene“, DIN, 2014
  • DIN EN ISO 20337, „Faserverstärkte Kunstoffe – Schubversuch mittels Schubrahmen zur Ermittlung der Schubspannungs-/Schubverformungskurze und des Schubmoduls in der Lagenebene“, DIN, 2018

GZ RS-50 / RS-50 H

Rail Shear Schubvorrichtung für quasi-statische Prüfungen

Die Rail Shear Schubvorrichtung GZ RS-50 bzw. GZ RS-50 H für Probekörper mit V-förmigen Kerben ist für die quasi-statische Charakterisierung der Schubeigenschaften von faserverstärkten Kunststoffen geeignet. Die Prüfvorrichtung wird für die Prüfung an kurz-, lang- und endlosfaserverstärkten Kunststoffen mit thermoplastischen oder duroplastischen Grundmassen eingesetzt und kommt für unidirektionale Lagen und/oder Gewebe sowie Mehrschicht-Verbunde (Sandwich-Laminate) zum Einsatz.

Die Prüfvorrichtung GZ RS-50 bzw. GZ RS-50 H zeichnet sich gegenüber vergleichbaren Vorrichtungen durch ein wesentlich verbessertes Handling aus. Seitliche Führungen verhindern ein Herausrutschen und Verkippen der Klemmbacken während des Probekörperwechsels. Vordefinierte Markierungen ermöglichen präzise Einstellungen für verschiedene Probekörperdicken. Mittels Positionierungen wird die Ausrichtung der beiden Vorrichtungshälften zueinander erleichtert. Die präzise Positionierung des Probekörpers in der Prüfvorrichtung erfolgt mit einem zweiachsigen Führungssystem.

Bei der hydraulischen Variante GZ RS-50 H erfolgt die Einspannung des Probekörpers über ein hydraulisches Klemmbackensystem. Während des Prüfvorgangs reguliert das hydraulische System die Spannkraft nach. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Probekörper auch bei abnehmender Dicke aufgrund von Lastumlagerungseffekten und Schubverzug zuverlässig eingespannt bleibt und auch minimales Herausrutschen verhindert wird. Außerdem gewährleistet die Hydraulik eine gleichmäßig verteilte Klemmkraft.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Maximale Prüfkraft bis 50 kN
  • Wesentlich vereinfachtes Wechseln der Probekörper ggü. vergleichbaren Vorrichtungen
  • Deutlich verbesserte Genauigkeit der Ausrichtung der Probekörper
  • Kein Verrutschen der Klemmbacken durch seitliche Führung
  • Signifikant erhöhte Reproduzierbarkeit durch zweiachsiges Führungssystem
  • Auswechselbare Klemmbacken (Kreuzfräsung und Diamantbeschichtung)
  • Optional hydraulisch einstellbare Einstellungskraft für die Klemmbacken
  • Automatische Probekörperzentrierung
  • Adapter zum Anschluss an alle gängigen elektromechanischen und servo-hydraulischen Universalprüfmaschinen
  • ASTM D 7078, „Standard Test Method for Shear Properties of Composite Materials by V-Notched Rail Shear Method“, ASTM, 2012

GZ IS-20

Iosipescu-Schubvorrichtung für quasi-statische Prüfungen

Für die Durchführung von Schubversuchen nach ASTM D5379 wird eine Iosipescu-Schubvorrichtung verwendet, die in allen gängigen Universalprüfmaschinen eingesetzt werden kann. Diese Schubvorrichtung ist für die statische Charakterisierung der Schubeigenschaften von faserverstärkten Kunststoffen geeignet.

Der Iosipescu-Schubversuch wird mittels einer unsymmetrisch belasteten Vierpunktbiegeprobe durchgeführt. Der Probekörper wird dabei in der Iosipescu-Vorrichtung eingespannt und über zwei relativ zueinander bewegliche Profile belastet. Die Lasten werden über vier Bereiche in die Probe eingeleitet. Eine V-förmige Kerbe im Probekörper legt den Ort des Versagens fest. Die Werkstoffbelastung im Probekörper stellt eine Querkraft-Schubspannung dar.

Ein großer Vorteil des Iosipescu-Schubversuchs gegenüber anderen Verfahren wie der Schub-Zugversuch nach DIN EN ISO 14129, der Rail-Shear-Schubversuch nach ASTM D7078 oder der Schubrahmen-Schubversuch nach DIN EN ISO 20337 ist die einfache Versuchsdurchführung. Mit dieser Prüfmethode können ein- und mehrachsig orientierte Laminate mit beliebiger Faserorientierung bei geringem Aufwand geprüft werden. Aufgrund der kleinen Probekörpergeometrie und der Kerbe werden jedoch in der Regel geringere Schubkennwerte (Schubsteifigkeit und Schubfestigkeit) ermittelt.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Kompakte und sehr hochwertige Prüfvorrichtung für Prüfkräfte bis max. 20 kN
  • Präzise Ausrichtung und Zentrierung des Probekörpers (Alignment) durch zentrale Einstell-Lehre
  • Probekörpergeometrie 76 mm x 19 mm x 2...10 mm
  • Rostfreie Ausführung aller Komponenten ermöglicht Einsatz in Klimakammern (-40…+150 °C)
  • Anschluss an alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Universalprüfmaschinen
  • Adapter zur oberen Aufnahme in alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Universalprüfmaschinen
  • Druckplatte zur unteren Aufnahme in Universalprüfmaschine nach Kundenspezifikation
  • ASTM D5379, “ Standard Test Method for Shear Properties of Composite Materials by the V-Notched Beam Method”, ASTM, 2012

GZ C-20

Celanese-Druckvorrichtung für quasi-statische Prüfungen

Die Celanese-Druckvorrichtung GZ C-20 ist für die quasi-statische Charakterisierung der Druckeigenschaften von Composites nach verschiedenen Normen geeignet. Die Prüfvorrichtung wird für die Prüfung an kurz-, lang- und endlosfaserverstärkten Kunststoffen mit thermoplastischen oder duroplastischen Grundmassen eingesetzt und kommt für unidirektionale Lagen bzw. Gewebe zum Einsatz. Darüber hinaus können auch isotrope Werkstoffe wir Reinharz- oder Klebharz-Materialien mit dieser Prüfvorrichtung untersucht werden.

Die Druckvorrichtung ist für die Prüfung von faserverstärkten Kunststoffen erforderlich, um ein Ausknicken des Probekörpers zu verhindern. Bei einer Länge des Probekörpers von 110 mm beträgt die freie Prüflänge nur 10 mm. In der Mitte des Probekörpers werden beidseitig Dehnungsmeßstreifen appliziert, um die Druckdehnung und das Ausknicken bestimmen zu können. Die Prüfvorrichtung besteht aus Klemmkeilen, welche nach dem selbstverstärkenden Prinzip die Axialkraft der Prüfmaschine in eine Querkraft zur Klemmung des Probekörpers umlenkt.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Stabile Druckvorrichtung für statische Kräfte bis 20 kN
  • Probekörpergeometrie 110 mm x 10 mm x 4/2 mm
  • Austauschbare Klemmbeläge für unterschiedliche Materialien und Faserorientierungen
  • Einfache Kabeldurchführung für Dehnungsmeßstreifen
  • Rostfreie Ausführung aller Komponenten ermöglicht Einsatz in Klimakammern (-40…+150 °C)
  • Klemmbeläge mit Kreuzfräsung, Längsfräsung, Querfräsung oder Diamantbeschichtung
  • Winkelausgleichselement
  • Druckplatten mit Adapter zum Anschluß an alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Prüfmaschinen
  • DIN EN ISO 14126, „Faserverstärkte Kunststoffe – Bestimmung der Druckeigenschaften in der Laminatebene“, DIN, 2000
  • DIN 65375, „Luft- und Raumfahrt; Faserverstärkte Kunststoffe; Prüfung von unidirektionalen Laminaten; Druckversuch quer zur Faserrichtung“, DIN, 1989
  • ASTM D3410, „Standard Test Method for Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading“, ASTM, 2016
  • DIN EN 2850, „Unidirektionale Kohlenstoffaser- Duroplast-Verbundwerkstoffe – Druckversuch parallel zur Faserrichtung”, DIN, 2017

GZ IT-50

IITRI-Druckvorrichtung für quasi-statische Prüfungen

Die IITRI-Druckvorrichtung GZ IT-50 ist für die quasi-statische Charakterisierung der Druckeigenschaften von Composites geeignet. Die Prüfvorrichtung wird für die Prüfung an kurz-, lang- und endlosfaserverstärkten Kunststoffen mit thermoplastischen oder duroplastischen Grundmassen eingesetzt und kommt für unidirektionale Lagen und/oder Gewebe sowie Mehrschicht-Verbunde (Sandwich-Laminate) zum Einsatz. Darüber hinaus können auch isotrope Werkstoffe wie Reinharz- oder Klebharz-Materialien mit dieser Vorrichtung untersucht werden.

Die Druckvorrichtung ist für die Prüfung von faserverstärkten Kunststoffen erforderlich, um ein Ausknicken des Probekörpers zu verhindern. Gegenüber der Celanese-Druckvorrichtung GZ C-20 besitzt die IITRI-Vorrichtung den Vorteil, daß sowohl eine Prüfung nach ASTM D3410 als auch nach DIN EN ISO 14126 möglich ist. Das bedeutet, daß Probekörper mit einer Länge von 110…160 mm und einer Breite von 6…25 mm geprüft werden können. Entsprechend den Normen ist die Verwendung von Aufdopplern nicht zwingend erforderlich, jedoch zu empfehlen, um einen zu großen Spannungssprung zwischen dem Einklemmbereich und der freien Prüffläche und demzufolge sogenannte Klemmbrüche zu vermeiden. In der Mitte des Probekörpers werden beidseitig Dehnungsmeßstreifen appliziert, um die Drucksteifigkeit, die Bruchdehnung und das Ausknicken bestimmen zu können. Die Prüfvorrichtung besteht aus Klemmkeilen, welche nach dem selbstverstärkenden Prinzip die Axialkraft der Prüfmaschine in eine Querkraft zur Klemmung des Probekörpers umlenkt.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Steife Druckvorrichtung für statische Kräfte bis 50 kN
  • Probekörpergeometrie 110...160 mm x 6...25 mm x 4/2 mm
  • Bauweise ermöglicht einen Probekörperwechsel innerhalb der Vorrichtung, d.h. die Klemmkeile müssen zum Probekörperwechsel nicht entnommen werden
  • Austauschbare Klemmbeläge für unterschiedliche Materialien und Faserorientierungen
  • Sehr hochwertige und langlebige Konstruktion für eine einfache Bedienung zur Erzielung kleinster Standardabweichungen
  • Rostfreie Ausführung aller Komponenten ermöglicht Einsatz in Klimakammern (-40…+150 °C)
  • Klemmbeläge mit Kreuzfräsung, Längsfräsung, Querfräsung oder Diamantbeschichtung
  • Maschinenanbindungen zum Anschluß an alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Prüfmaschinen
  • Druckplatten mit Adapter zum Anschluß an alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Prüfmaschinen
  • ASTM D3410, „Standard Test Method for Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading“, ASTM, 2016
  • DIN EN ISO 14126, „Faserverstärkte Kunststoffe – Bestimmung der Druckeigenschaften in der Laminatebene“, DIN, 2000
  • DIN 65375, „Luft- und Raumfahrt; Faserverstärkte Kunststoffe; Prüfung von unidirektionalen Laminaten; Druckversuch quer zur Faserrichtung“, DIN, 1989
  • DIN EN 2850, „Unidirektionale Kohlenstoffaser- Duroplast-Verbundwerkstoffe – Druckversuch parallel zur Faserrichtung”, DIN, 2017

GZ IL-10

ILSS-Biegevorrichtung für quasi-statische Prüfungen

Für die Ermittlung der scheinbaren interlaminaren Scherfestigkeit (ILSS) wird eine ILSS-Biegevorrichtung verwendet. Die Prüfvorrichtung wird für die Prüfung nach verschiedenen Normen an kurz-, lang- und endlosfaserverstärkten Kunststoffen mit thermoplastischen oder duroplastischen Grundmassen eingesetzt und kommt für unidirektionale Lagen bzw. Gewebe zum Einsatz. Darüber hinaus können auch isotrope Werkstoffe wir Reinharz- oder Klebharz-Materialien mit dieser Prüfvorrichtung untersucht werden.

Das Kurzbiegeprüfverfahren stellt eine Modifizierung der 3-Punkt-Biegeprüfung dar. Der Auflageabstand ist im Verhältnis zur Probekörperdicke gering, wodurch der Probekörper auf Scherung belastet wird. Die in den entsprechenden Normen angegebenen Probekörper unterscheiden sich in der Länge, der Dicke und dem Auflagerabstand. Der Probekörper ist ein kurzer Balken aus einer thermo- oder duroplastischen Matrix mit einer Faserverstärkung in 0°- bzw. 0°/90°-Richtung. Mit scheinbarer interlaminarer Scherfestigkeit bezeichnet die Norm „die in der halben Dicke des Probekörpers vorliegende maximale Scherspannung im Augenblick des ersten Versagens“.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Kompakte Prüfvorrichtung für Prüfkräfte bis max. 10 kN
  • Probekörpergeometrie 20 mm x 10 mm x 2...3 mm
  • Auswechselbare Auflagereinsätze für einfache und schnelle Anpassung der Prüfvorrichtung an die jeweilige Prüfnorm
  • Exakte Zentrierung des Probekörpers durch seitliche Führungen und Einstellehre
  • Rostfreie Ausführung aller Komponenten ermöglicht Einsatz in Klimakammern (-40…+150 °C)
  • Auflagereinsätze für verschiedene Normen
  • Adapter zum Anschluß an alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Universalprüfmaschinen
  • Druckplatte zur unteren Aufnahme in Universalprüfmaschine nach Kundenspezifikation
  • Erweiterungsset zur Durchführung von 3-Punkt- und 4-Punkt-Biegeprüfungen nach DIN EN ISO 14125, DIN EN ISO 178, ASTM D 7264, ASTM D790, DIN EN 2563 o.ä.
  • DIN EN ISO 14130, “Faserverstärkte Kunststoffe – Bestimmung der scheinbaren interlaminaren Scherfestigkeit nach dem Dreipunktverfahren mit kurzem Balken“ DIN, 1997
  • DIN EN 2377, “Luft- und Raumfahrt; Glasfaserverstärkte Kunststoffe; Prüfverfahren zur Bestimmung der scheinbaren interlaminaren Scherfestigkeit“, DIN, 1989
  • DIN EN 2563, “Luft- und Raumfahrt – Kohlenstoffaserverstärkte Kunststoffe – Unidirektionale Laminate; Bestimmung der scheinbaren interlaminaren Scherfestigkeit“, DIN, 1997
  • ASTM D2344, “Standard Test Method for Short-Beam Strength of Polymer Matrix Composite Materials and Their Laminates”, ASTM, 2016

GZ B-20

Biegevorrichtung für quasi-statische Prüfungen

Die innovative Biegevorrichtung GZ B-20 ermöglicht die Durchführung aller gängigen Biegeversuche an faserverstärkten Kunststoffen mit nur einer einzigen Prüfvorrichtung. Alle hierfür notwendigen Auflagerabstände sind mit dieser Biegevorrichtung flexibel einstellbar. Das Prinzip der Biegeprüfung besteht in der Verwendung einer zweiteiligen Biegevorrichtung, in der der Probekörper als Biegebalken zwischen zwei äußeren Auflagern eingespannt und über ein inneres Auflager (3-Punkt-Biegung) bzw. zwei innere Auflager (4-Punkt-Biegung) belastet wird. Für die Biegeprüfung an faserverstärkten Kunststoffen werden meist die Verfahren nach DIN EN ISO 14125, DIN EN ISO 178 und ASTM D790 herangezogen. Dafür kann eine 3-Punkt- oder 4-Punkt-Belastung im Biegeversuch realisiert werden.

Mittels der verschiedenen Prüfverfahren für Composites werden die Biegefestigkeit und der Biegemodul unter einer Biegebeanspruchung der Probekörper bei definierten Prüfbedingungen ermittelt. Die Prüfung erfolgt bei konstanter Geschwindigkeit bis zu einer vorgegebenen Verformung oder bis zum Versagen des Probekörpers. Als Ergebnis werden die Biegespannung, der Biegemodul und die Bruchdehnung ermittelt.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Kompakte Prüfvorrichtung für Prüfkräfte bis max. 20 kN
  • Auswechselbare Auflagereinsätze für einfache und schnelle Anpassung der Prüfvorrichtung an die jeweilige Prüfnorm
  • Frei wählbare Auflagerabstände
  • Präzise Zentrierung des Probekörpers durch seitliche Führungen und Einstell-Lehre
  • Rostfreie Ausführung aller Komponenten ermöglicht Einsatz in Klimakammern (-60…+150 °C)
  • Auflagereinsätze mit allen gängigen Auflagerradien (R = 2 mm, R = 3 mm, R = 5 mm) für verschiedene Normen
  • Adapter zum Anschluss an alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Prüfmaschinen
  • DIN EN ISO 14125:2011-05, „Faserverstärkte Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften“, DIN, 2011
  • ASTM D 790, „Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials“, ASTM, 2015
  • DIN EN ISO 178, „Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften“, DIN, 2013
  • DIN EN 2562, „Luft- und Raumfahrt – Kohlenstoffaserverstärkte Kunststoffe – Unidirektionale Laminate; Biegeprüfung parallel zur Faserrichtung“, DIN, 1997
  • DIN EN 2746, „Luft- und Raumfahrt – Glasfaserverstärkte Kunststoffe – Biegeversuch, Dreipunktverfahren“, DIN, 1998
  • ASTM D 7264, „Standard Test Method for Flexural Properties of Polymer Matrix Composite Materials“, ASTM, 2015
  • ASTM D 6272, „Standard Test Method for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials by Four-Point Bending“, ASTM, 2010

GZ BS-32

Knickstütze für zyklische Prüfungen

Für die Durchführung von Dauerschwing- und Lastkollektivuntersuchungen (Fatigue-Tests) wird bei Auftreten von Druckbeanspruchungen eine
Knickstütze verwendet. Diese Knickstütze ist für die zyklische Charakterisierung der Zug-, Druck- und Schubeigenschaften von faserverstärkten
Kunststoffen geeignet und kann in allen gängigen servohydraulischen Universalprüfmaschinen bzw. Elektropulsern eingesetzt werden. Die Prüfvorrichtung wird für die Prüfung  an kurz-, lang- und endlosfaserverstärkten Kunststoffen mit thermoplastischen oder duroplastischen Grundmassen eingesetzt und kommt für unidirektionale Lagen und/oder Gewebe sowie Mehrschicht-Verbunde (Sandwich-Laminate) zum Einsatz.

Die Dauerschwingprüfung wird nach RHV-Richtlinie des Luftfahrtbundesamtes oder vergleichbaren Normen durchgeführt. Der Probekörper wird dabei in der Knickstütze eingespannt. Die präzise Ausrichtung des Probekörpers erfolgt außerhalb der Prüfmaschine, über eine Klemmung wird ein Verrutschen während der Einspannung in der Prüfmaschine verhindert. Durch den V-förmigen Schlitz in der Knickstütze können die zyklischen Versuche auch für Faserorientierungen in +/-45°-Richtung zur Schubkennwertermittlung durchgeführt werden, bei denen eine hohe Energiedissipation auftritt. 

Bei einer Faserorientierung des Probekörpers in +/-45°-Richtung werden die zyklischen Schubeigenschaften in Ein- oder Mehrstufenversuchen ermittelt, bei
einer Faserorientierung von 0°-, 90°- oder 0/90°-Richtung die entsprechenden zyklischen Zug-Druck-Eigenschaften.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Universelle Knickstütze für hohe quasi-statische und zyklische Lasten bis 50 kN
  • Probekörpergeometrie 32 mm x 1...4 mm x 210 mm
  • Auswechselbare Klemmbeläge
  • Reibbeläge aus Teflon oder aus einer reibwertoptimieren Trägerplatte
  • Rostfreie Ausführung aller Komponenten für den Einsatz in Klimakammern (-60…+150 °C)
  • Infrarot-Temperatursensor zur frequenzoptimierten Prüfung (Trimodal-Regelung der Universalprüfmaschine vorausgesetzt)
  • Klemmbeläge mit Kreuzfräsung, Längsfräsung, Querfräsung oder Diamantbeschichtung
  • Spannbacken für Universalprüfmaschine für eine Klemmbreite von 25 mm
  • RHV-Richtlinie des Luftfahrtbundesamtes 1991-01
    Richtlinie zur Führung des Nachweises für die Anerkennung von Harz-Faser-Verbundsystemen im Anwendungsbereich der Herstellung und Instandhaltung von Segelflugzeugen und Motorseglern

GZ B-50

3-/4-Punkt-Wechselbiegevorrichtung für zyklische Prüfungen

Die Wechselbiegevorrichtung ist für die statische und zyklische Charakterisierung der Biegeeigenschaften von faserverstärkten Kunststoffen geeignet. Die Prüfvorrichtung wird für die Prüfung an kurz-, lang- und endlosfaserverstärkten Kunststoffen mit thermoplastischen oder duroplastischen Grundmassen eingesetzt und kommt für unidirektionale Lagen und/oder Gewebe sowie Mehrschicht-Verbunde (Sandwich-Laminate) zum Einsatz.

Die Wechselbiegevorrichtung ist für 3-Punkt und 4-Punkt-Biegeprüfungen geeignet und kann sowohl für quasi-statische als auch für zyklische Untersuchungen verwendet werden.

Demo Image
Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Steife Wechselbiegevorrichtung für hohe statische und zyklische Lasten bis 50 kN
  • Bauweise ermöglicht einfachen Wechsel zwischen 3-Punkt- und 4-Punkt-Biegung
  • Wälzlagerung der Käfige mit großdimensionierten Nadellagern für hohe Lastspielzahlen bei geringem Wartungsaufwand
  • Vertikale und horizontale Mittenpositionierung der Probekörper zur Verschiebungsverhinderung im zyklischen Betrieb
  • Ermittlung von Wöhlerlinien bei Lastverhältnissen von R=-1 (Wechsellast) oder anderen Lastverhältnissen
  • Rostfreie Ausführung aller Komponenten für Einsatz in Klimakammern (-60…+150 °C)
  • Auflagerfinne feststehend mit verschiedenen Radien
  • Auflagerfinne gelagert mit verschiedenen Radien
  • Adapter zum Anschluß an alle gängigen elektromechanischen und servohydraulischen Prüfmaschinen
  • DIN EN ISO 14125:1998-06, „Faserverstärkte Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften“, DIN, 1998
  • DIN EN ISO 178:2003-06, „Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften“, DIN, 2001
  • DIN EN 2562:1997-05, „Luft- und Raumfahrt – Kohlenstoffaserverstärkte Kunststoffe – Unidirektionale Laminate; Biegeprüfung parallel zur Faserrichtung“, DIN, 1997
  • DIN EN 2746:1998-10, „Luft- und Raumfahrt – Glasfaserverstärkte Kunststoffe – Biegeversuch, Dreipunktverfahren“, DIN, 1998
  • ASTM D790-10, „Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials“, ASTM, 2010
  • ASTM D7264-07, „Standard Test Method for Flexural Properties of Polymer Matrix Composite Materials“, ASTM, 2007
  • ASTM D7774-12, „Standard Test Method for Flexural Fatigue Properties of Plastics“, ASTM, 2017

GZ RA-20

Trennmittel-Prüfvorrichtung

Bei der Herstellung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen hat die Entformbarkeit aus der Kavität entscheidenden Einfluß auf die Qualität des Bauteils. Zur Entformung werden die Werkzeuginnenseiten sorgfältig mit Trennmitteln präpariert. In der automatisierten Fertigung kommen integrierte Trennmittel zum Einsatz, die in das Thermoplast compoundiert bzw. dem Duroplastsystem hinzugefügt werden.

Für die Bestimmung der Resthaftkraft von Trennmitteln wurde gemeinsam mit dem Automobilhersteller BMW die Prüfvorrichtung GZ RA-20 entwickelt. Die Prüfvorrichtung ist für den Einsatz in Universalprüfmaschinen geeignet. Dabei wird zwischen zwei heizbaren planparallelen Flächen aus hochlegiertem Werkzeugstahl das zu prüfende Trennmittel-Kunststoffgemisch aufgebracht. Die Temperatureinstellung und Verweildauer richten sich nach den Prozessdaten des Anwenders oder können im Rahmen einer Prüfserie ermittelt bzw. optimiert werden. Während des Versuchs bewegen sich die Prüfflächen mit einer definierten Geschwindigkeit auseinander, wobei die durch das Polymer erzeugte Rest-Adhäsionskraft gemessen wird.

Die Prüfvorrichtung eignet sich neben der Charakterisierung von Trennmitteln auch für die reproduzierbare Herstellung von sog. Pucks, die für weitere thermoanalytische oder optische Untersuchungen verwendet werden. Darüber hinaus ist der Einbau von Ultraschallsensoren der US-Plus®-Technologie möglich, um den Aushärtevorgang online beobachten zu können.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Prüfvorrichtung für Prüfkräfte bis max. 20 kN
  • Probekörpergeometrie D 50 mm x 1...2 mm
  • Schnellwechselsystem der Stempel
  • Maximale Temperatur 180 °C
  • Rechnergesteuerter Temperaturregler
  • Verwendung in Universalprüfmaschinen
  • Adapter zur oberen und unteren Aufnahme in Universalprüfmaschine nach Kundenspezifikation
  • Automatisierbare Dosiereinheit zur Erhöhung der Reproduzierbarkeit
  • Software-Modul zur Messung des Schrumpfes
  • Austauschbare Stempel (D 20...50 mm)
  • Kompatibel mit GZ US-Plus® zur simultanen Beobachtung und Optimierung des Aushärteverlaufs
  • Keine Norm verfügbar
    (die Prüfung erfolgt nach BMW-Standardarbeitsanweisung oder benutzerdefiniert)

GZ P-10

Permeationswerkzeug

Das Permeationswerkzeug GZ P-10 wird zur Bestimmung der Wasserdampf-Permeabilität verwendet. Es kommt zusammen mit einem Klimaschrank zum Einsatz. Im Zusammenhang mit faserverstärkten Kunststoffen gibt die Wasserdampf-Permeabilität eine Aussage über das Durchlässigkeitsvermögen dieser Werkstoffe. Die Prüfung ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Werkstoff mit Wasser in Berührung kommt.

Eigenschaften
Zubehör
Normen
Informationen
  • Präzises Werkzeug aus CNC-gedrehtem Aluminium
  • Dichtung mittels O-Ring
  • Aufnahme für Silika-Gel
  • Silika-Gel
  • Ersatzdichtungen
  • DIN 53122-1, „Prüfung von Kunststoff-Folien, Elastomerfolien, Papier, Pappe und anderen Flächengebilden – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit – Teil 1: Gravimetrisches Verfahren“, DIN, 2001

GZ SD-80

Split disk test fixture for wound tubes and tube sections

The split disk test fixture GZ SD-80 is used for quasi-static and cyclic testing according to ASTM D2290. The ring tensile strength of rings, tubes and tube sections made of plastics and fibre-reinforced plastics (wound tubes) is determined. The tests are performed on test specimens over the entire width or on test specimens with a reduced cross-section to reduce the marginal influence at a defined failure location.

The split disk test fixture GZ SD-80 is characterised by very high rigidity and easy handling. The fork heads, which can be adapted to all common universal testing machines, are first installed for testing. The hinged discs are then fastened to the clevises using bolts. During the test, the disks align themselves so that the ring-shaped specimen almost completely abuts the disks and a reproducible material failure occurs. If required, strain gauges can be applied to determine the ring tensile stiffness and elongation at break. The disks are available for ring diameters in the range 50…250 mm. The testing device is also designed for use in climatic chambers.

Features
Accessories
Standards
Information
  • Easy alignment and clamping of the test specimen
  • Optimised surfaces for reproducible material testing
  • Wide range of applications due to disks for ring diameters in the range 50...250 mm
  • Material stainless steel
  • Disks for ring diameters in the range 50...250 mm
  • Clevis joints for upper mounting in universal testing machine according to customer specification
  • ASTM D2290-19, „Standard Test Method for Apparent Hoop Tensile Strength of Plastic or Reinforced Plastic Pipe“, ASTM, 2019

Request Form

Please fill out the following form to send us an offer. If the desired test fixture is not listed, please enter the test fixture in the comment field. In case of deviations or special configuration requests, please use the comment field, too. After sending the test request, you will receive a non-binding offer and further information from us promptly.

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