Haltbarkeitstests von Bauteilen unter Schwingungsbelastung
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Durchführung von Vibrationsprüfungen und Lebensdauertests auf unseren Schwingungsprüfständen
In der heutigen Zeit werden die Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit immer höher.
AKUVIB bietet Ihnen die Möglichkeit, durch Schwingungsprüfungen auf unseren Shakern diesen Anforderungen gerecht zu werden.
Mit unseren elektrodynamischen Schwingprüfanlagen sind grundsätzlich alle Arten von Schwingungsprüfungen auszuführen. Alle unsere Shaker sind mit Gleittischen ausgestattet - so ist eine Prüfung in Einbaulage für alle drei Raumrichtungen möglich. Darüber hinaus steht ihnen für schwere oder große Prüflinge ein geführter Headexpander zur Verfügung, durch den der Prüfling, während er sich auf dem Shaker befindet, sicher geführt wird.
Die Eigenschaften vieler Bauteile und Baugruppen sind stark von der Umgebungstemperatur abhängig. Daher ist in den Bereichen der Luft- und Raumfahrt, der Automobil- und Militärindustrie die kombinierte Prüfung von Schwingung und Klima vorgeschrieben. Unser Testcenter bieten Ihnen die Möglichkeit, Ihre Produkte bei einer Rüttelprüfung mit gleichzeitiger Klimaprüfung zu testen.
Häufig gestellte Fragen
Was sind Schwingungsprüfungen?
Schwingungsprüfungen (auch Vibrationsprüfungen) sind mechanische Belastungstests, bei denen ein Produkt über einen definierten Zeitraum kontrollierten Vibrationen ausgesetzt wird. Sie dienen dazu, die Robustheit, Lebensdauer und Funktionalität von Komponenten und Geräten unter vibrierenden Umgebungsbedingungen zu prüfen.
Ziel der Schwingungsprüfung
Die Prüfung beantwortet Fragen wie:
| Frage | Bedeutung |
|---|---|
| Hält das Gerät dauerhafte Vibrationen aus? | Z.B. in Fahrzeugen, Flugzeugen, Maschinen |
| Gibt es mechanische Schwachstellen? | Risse, lose Schrauben, gebrochene Lötstellen |
| Funktioniert die Elektronik noch während der Vibration? | Kritisch bei sicherheitsrelevanten Steuergeräten |
| Treten Resonanzen auf? | Gefährliche Eigenfrequenzen können Bauteile zerstören |
Wie läuft eine Schwingungsprüfung ab?
Ein Prüfling wird auf einen Schwingtisch (Shaker) montiert. Der Shaker erzeugt präzise definierte Bewegungen in einer oder mehreren Achsen (X, Y, Z).
Typische Prüfarten:
| Prüfart | Beschreibung |
|---|---|
| Sinus-Schwingung | Eine einzelne Frequenz oder langsames Durchfahren eines Frequenzbereichs |
| Random Vibration | Realistischeres Rauschsignal, wie es z.B. beim Fahren oder Fliegen vorkommt |
| Schock + Vibration kombiniert | Für besonders raue Umgebungen (z.B. Raketentransport) |
| Resonanz-Scan | Finden gefährlicher Eigenfrequenzen eines Systems |
Einsatzbereiche
Schwingungsprüfungen sind notwendig bei Produkten, die typischerweise transportiert oder in vibrierender Umgebung betrieben werden:
| Branche | Beispiele |
|---|---|
| Automobil | Steuergeräte, Sensoren, Kabelbäume |
| Luft- & Raumfahrt | Satelliten, Bordcomputer, Trägerraketen |
| Bahn- & Schiffbau | Elektronik in Zügen, U-Bahnen, Schiffen |
| Maschinenbau | Steuergehäuse, Aktoren, Industrie-PCs |
| Konsumgüter | Laptops, Smartphones, Kameras |
Wofür benötigt man Schwingungsprüfungen?
Schwingungsprüfungen werden benötigt, um sicherzustellen, dass ein Produkt oder Bauteil mechanischen Vibrationen aus seiner realen Einsatzumgebung dauerhaft standhält – ohne Funktionsausfall, Materialermüdung oder mechanische Schäden.
Warum sind Schwingungsprüfungen wichtig?
1. Nachweis der mechanischen Robustheit
- Vibrationen treten überall auf: in Autos, Flugzeugen, Maschinen, Zügen, Containern.
- Die Prüfung stellt sicher, dass Bauteile nicht brechen, sich lösen oder vorzeitig altern.
2. Funktionssicherheit im Betrieb
- Besonders bei sicherheitsrelevanter Elektronik (z.B. Bremssteuergerät, Flugcomputer).
- Elektronische Verbindungen (Lötstellen, Steckverbinder) müssen dauerhaft zuverlässig bleiben.
3. Simulation von Transportbelastungen
- Produkte werden oft auf dem Land-, Luft- oder Seeweg transportiert.
- Verpackung und Konstruktion können so validiert und optimiert werden.
4. Erkennung von Resonanzeffekten
- Eigenschwingungen können durch externe Vibration verstärkt werden → Materialversagen!
- Die Prüfung hilft, kritische Frequenzen zu erkennen und zu vermeiden.
5. Pflicht für viele Zulassungen und Normen
- Viele Branchen fordern Schwingungsprüfungen nach festgelegten Standards (z.B. IEC, MIL-STD, ISO).
Typische Anwendungen nach Branche
| Branche | Warum Schwingungsprüfung? |
|---|---|
| Automobil | Straßenunebenheiten, Motorvibrationen, Dauerbetrieb |
| Luft- & Raumfahrt | Start-/Landevorgänge, Turbulenzen, Trägerraketen |
| Bahn & Schiff | Langzeitbelastung durch Dauerbetrieb, Schienenstöße, Seegang |
| Industrieanlagen | Vibration durch Motoren, Pressen, Pumpen |
| Elektronikgeräte | Fall-, Stoß- und Transportbelastungen |
| Verpackungstests | Sicherstellung, dass Produkte im Karton keinen Schaden nehmen |
Was kann durch eine Schwingungsprüfung entdeckt werden?
| Potenzielles Problem | Wirkung im Betrieb |
|---|---|
| Risse in Lötstellen | Intermittierende Fehler, Totalausfall |
| Lose Schrauben oder Stecker | Funktionsausfälle durch Kontaktprobleme |
| Materialermüdung | Risse, Bruch bei Metall oder Kunststoff |
| Resonanzschäden | Überlastung von Bauteilen |
| Unzureichende Verpackung | Bruch, Verformung oder Ausfall nach Transport |