Moderne Hochtemperaturprüftechnik als Schlüssel für innovative Werkstoffkonzepte
„Die Kappa 100 SS-CF ist zum zentralen Element bei der Erforschung und Entwicklung neuer Hochtemperaturwerkstoffe geworden. Die Materialcharakterisierung bei Prüftemperaturen bis 1500 °C unter Schutzgas bzw. im Vakuum ermöglicht uns ein tiefergehendes Verständnis der Verformungsmechanismen etablierter und neuartiger Werkstoffe unter extremen Beanspruchungen im anwendungsrelevanten Temperaturbereich."
Hochtempertur-Zeitstandprüfmaschine bis +1500 °C
Moderne Hochtemperaturwerkstoffe sind der Schlüssel für Innovationen in der Energie- sowie Luft- und Raumfahrttechnik. Da die Prüfung dieser Materialien bei Temperaturen bis +1.500 °C durch Einflüsse wie Oxidation und Temperaturgradienten extrem anspruchsvoll ist, bedarf es spezialisierter Lösungen für die Prüftechnik. Um auch komplexe Anforderungen wie kleine Probengeometrien und präzise Kriechversuche abzudecken, hat der Lehrstuhl Hochtemperaturwerkstoffe am IWTM gemeinsam mit Zwick/Roell eine maßgeschneiderte Prüfanlage realisiert. Die begleitende Case Study dokumentiert das System, das eine exakte Kraft-Dehn-Regelung und hochpräzise Messungen im extremen Temperaturbereich ermöglicht.
Maßgeschneiderte Lösung für komplexe Werkstoffanalysen
Um das Materialverhalten unter extremen Bedingungen exakt abzubilden, setzt der Lehrstuhl auf eine elektromechanische Zeitstand-Prüfmaschine vom Typ Kappa 100 SS-CF. Die Besonderheit liegt in der integrierten Hochtemperatur-Vakuumkammer: Der 3-Zonen-Ofen mit Wolframheizelemente ermöglichen stabile Prüftemperaturen bis zu +1.500 °C. Die Durchführung der Versuche im Hochvakuum oder unter Schutzgas stellt sicher, dass die Messergebnisse nicht durch Oxidation beeinflusst werden. Damit ist die Anlage das zentrale Element für zukunftsweisende Projekte in Forschung und Industrie.
Präzision in der Hochtemperaturprüfung
Mit dem laserXtens 1-32 HP/TZ wird die Probenverformungen hochauflösend (Klasse 0,5 nach EN ISO 9513) und kontaktfrei erfasst. Der Vorteil: Keine Beeinflussung der Probe durch Messmarken oder Berührung – ideal für Hochtemperaturprüfanwendungen spröde Materialien und sehr kleiner Proben. Ergänzt durch die integrierte videoXtens-Funktion für spezifische Langzeitversuche, bietet das System maximale Variabilität. Die Steuerungseinheit der Kappa 100 SS-CF sorgt dabei für eine absolut stabile kraft- und dehnungsgeregelte Versuchsführung, selbst bei extrem langsamen Verformungsraten im µm/h-Bereich.
Leistungsstarke Plattform für Hochtemperatur-Innovationen
Die neue Zeitstand-Prüfanlage ermöglicht die normkonforme Ermittlung belastbarer mechanischer Kennwerte unter extremen Bedingungen. Durch die Analyse von Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen liefern der Lehrstuhl Hochtemperaturwerkstoffe Ergebnisse, die direkt in industrielle Anwendungen einfließen – etwa bei der Realisierung neuer Werkstoffkonzepte oder der Auslegung hochtemperaturbeanspruchter Bauteile.
Mit der Kappa 100 SS-CF schärft der Lehrstuhl Hochtemperaturwerkstoffe sein Profil in der internationalen Forschungslandschaft.
Text: Stefan Wikelmann-Hermaden (Zwick/Roel), Dr. Georg Hasemann
Bilder: Jana Dünnhaupt