Die Impulserregungstechnik (IET) ist eine Methode mit der Materialeigenschaften nur durch eine Klangprobe, d.h. ohne Zerstörung des Prüfkörpers sehr schnell bestimmt werden können. Dazu werden die akustischen Eigenschaften der Proben bei Raum- bzw. Hochtemperatur bestimmt. Aus den Daten können richtungsabhängige, materialspezifische Kennwerte berechnet werden. Darüber hinaus können Aussagen über das zeitabhängige Materialverhalten bei hohen Temperaturen getroffen werden, was für den späteren Einsatz der Werkstoffe von großem Interesse ist.
Funktion und Leistungsspektrum:
Bei der Messung wird der Prüfkörper mit einem kleinen Projektil automatisiert angestoßen, das entstehende Geräusch mit einem Mikrofon aufgezeichnet und aus dem Signal die Resonanzfrequenz ermittelt. Aus dieser Frequenz können für die Material- und Bauteilentwicklung wichtige elastische Konstanten wie E-Modul, Schubmodul und Querkontraktionszahl berechnet werden. Die Messungen können in einem sehr weiten Temperaturbereich von 20 °C bis 1600 °C durchgeführt werden. Die aufgezeichneten Messkurven liefern Erkenntnisse über das Materialverhalten bei hohen Temperaturen, wie z.B. Steifigkeitsänderungen und mögliche Materialumwandlungen, wie z.B. Sintereffekte und chemische Reaktionen im Material, die für die Werkstoffentwicklung im Hinblick auf eine spätere Anwendung von großem Interesse sind.
Anwendungsbeispiele:
Die IET hilft uns bei der schnelleren Entwicklung neuer Werkstoffe, die noch temperaturbeständiger sind und dabei gleichzeitig eine hohe Festigkeit und Schadenstoleranz aufweisen. Auch bei ganzen Bauteilen, wie beispielsweise neuartigen Turbinenschaufeln oder Bremsscheiben aus faserverstärkter Verbundkeramik, kann die Klangprobe Aussagen darüber liefern, ob diese Schwachstellen aufweisen. Hierbei werden die Resonanzfrequenzen der Bauteile ermittelt und mit einem Bauteil verglichen, dessen Eigenschaften wie ein Fingerabdruck bekannt sind. Weichen die gemessenen Resonanzfrequenzen deutlich voneinander ab, deutet dies auf einen Defekt hin.
Im EU-Projekt AllOxITD setzte unsere Abteilung Struktur- und Funktionskeramik die Anlage zur zerstörungsfreien Bestimmung von richtungsabhängigen Materialkennwerten eines oxidkeramischen Faserverbundwerkstoffes für die Auslegung und Simulation zukünftiger Triebwerkskomponenten ein.
Anlagencharakteristik
Anregung
manuell oder automatisiert
Temperaturbereich
RT - 1600 °C
Aufheiz-/Abkühlrate
1 - 5 K/min
Temperatursegmente
Aufheiz-/Abkühl- & Haltephasen frei wählbar
Athmosphäre
Luft (optional mit Inertgas)
Frequenzbereich
10Hz - 100kHz
Wenn Sie mehr über die Einsatzmöglichkeiten unserer Anlage erfahren möchten, melden Sie sich gern bei uns!
