Kontaktlose Präzision für die Werkstoffprüfung

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Ulm – April 2025 – Mit der zunehmenden Vielfalt neuer Werkstoffe und immer komplexeren Fertigungsverfahren steigen auch die Anforderungen an präzise Prüftechnik. ZwickRoell begegnet diesem Bedarf mit dem videoXtens – einem berührungslos arbeitenden, optischen Extensometer, das sich durch vielseitige und genaue Dehnungsmessungen auszeichnet. Diese reichen von klassischen Zugversuchen über die Analyse anisotroper Strukturen bis hin zu Prüfungen unter extremen Bedingungen.

Zugversuche nach ISO und ASTM – effizient und berührungsfrei

Bei Zugprüfungen nach ISO 6892-1, ASTM E8 oder ISO 527-1 spielt videoXtens seine Stärken aus. Das System erfasst Längenänderungen optisch und verzichtet vollständig auf physische Messmarken. Stattdessen nutzt es die natürliche Oberflächenstruktur der Probe, die durch blaues Kontrastlicht sichtbar gemacht wird. Das erspart Zeit bei der Vorbereitung und reduziert potenzielle Messfehler. Die automatische Messfeldplatzierung im erwarteten Bruchbereich trägt zusätzlich zu einem effizienten Ablauf bei – besonders in Prüfserien ein klarer Vorteil.

Die hohe Bildauflösung ermöglicht die Erfassung kleinster Dehnungen mit Mikrometergenauigkeit. Das ist vor allem bei spröden oder hochfesten Materialien von Bedeutung, bei denen exakte Daten im unteren Dehnungsbereich entscheidend sind. Die Genauigkeit des Systems wird bereits ab 10 µm bei der Kalibrierung vor Ort nachgewiesen und durch ein Zertifikat bestätigt.

r- und n-Wert-Bestimmung – wichtige Kennwerte für die Umformtechnik

In der Blechumformung zählen der r-Wert (Anisotropieverhältnis) und der n-Wert (Verfestigungsexponent) zu den zentralen Werkstoffkennwerten. Mit videoXtens könne diese nach ISO 10113 und ISO 10275 ermittelt werden, ohne dass eine manuelle Probenmarkierung erforderlich ist.

Durch die simultane Erfassung der Längs- und Querdehnung entstehen präzise Werte selbst bei kurzen Probenlängen oder hochreflektierenden Oberflächen. Die Messung erfolgt vollständig automatisiert, was nicht nur reproduzierbare Ergebnisse garantiert, sondern auch die Prüfgeschwindigkeit deutlich erhöht – ein wichtiger Aspekt in der Serienfertigung von Karosserie- oder Strukturteilen.

Bruchdehnung – normgerecht und vollautomatisiert

Für die Bestimmung der Bruchdehnung gemäß ISO 6892-1 Methode B oder ISO 527-1 bietet videoXtens eine automatische Brucherkennung. Das System verfolgt die Messmarken während des gesamten Prüfverlaufs und erkennt eigenständig, wenn der Bruch eintritt. Dadurch entfällt das manuelle Vermessen der Probenenden oder das Nacharbeiten der Bruchstelle – ein häufig fehleranfälliger und zeitintensiver Prozess. Gerade in automatisierten Prüfumgebungen oder bei hohen Durchsatzraten ist das ein enormer Vorteil.

Prüfungen bei hohen Dehnraten – dynamisch und präzise

Werkstoffe im Automobilbereich müssen auch unter hoher Belastung zuverlässig funktionieren. videoXtens ist in der Lage, dynamische Prüfungen bei hohen Dehnraten mit hoher Bildfrequenz aufzuzeichnen. Dabei wird die Dehnung synchron zur Kraftmessung erfasst – essenziell für die Auswertung von Crashverhalten oder das Feststellen viskoelastischer Effekte.

Auch zyklische Versuche, wie sie in der Werkstoffermüdung Anwendung finden, lassen sich mit dem System exakt dokumentieren. Die Wiederholgenauigkeit bleibt auch bei sich schnell verändernden Dehnungsverläufen konstant hoch.

Digitale Bildkorrelation – lokale Dehnungsverteilungen sichtbar machen

Mit der Erweiterung um digitale Bildkorrelation (DIC) erhält videoXtens zusätzliche analytische Tiefe. Es werden nicht nur Gesamtlängenänderungen gemessen, sondern auch flächige Dehnungsverteilungen in Echtzeit analysiert.

Dies ist besonders bei anisotropen Materialien wie Faserverbundwerkstoffen oder 3D-gedruckten Bauteilen relevant. Die Identifikation lokaler Schwachstellen, Materialinhomogenitäten oder Dehnungsmaxima ermöglicht eine detaillierte Beurteilung des Bauteilverhaltens unter Last.

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten in anspruchsvollen Prüfbereichen

Der videoXtens von ZwickRoell bietet präzise, berührungslose Messungen, die sich ideal für anspruchsvolle Anwendungen eignen. Ob bei extremen Temperaturen von -55 °C bis +360 °C, in der Medizintechnik für Mikrokomponenten wie Stents und Katheter oder in der Elektromobilität für empfindliche Materialien wie Separatorfolien – das System liefert zuverlässige Ergebnisse ohne die Probe zu beeinflussen. Die nahtlose Integration in die Prüfsoftware testXpert ermöglicht eine effiziente Datenerfassung und -auswertung.

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Kontaktlose Präzision für die Werkstoffprüfung mit videoXtens von ZwickRoell

Die Anforderungen an präzise Prüftechnik steigen mit der Vielfalt neuer Werkstoffe und komplexer Fertigungsverfahren. ZwickRoell bietet mit dem videoXtens ein berührungslos arbeitendes, optisches Extensometer, das vielseitige und genaue Dehnungsmessungen ermöglicht – von klassischen Zugversuchen bis zu Prüfungen unter extremen Bedingungen.

Effiziente Zugversuche nach ISO und ASTM

Bei Zugprüfungen nach ISO 6892-1, ASTM E8 oder ISO 527-1 erfasst videoXtens Längenänderungen optisch, ohne physische Messmarken. Die natürliche Oberflächenstruktur der Probe wird durch blaues Kontrastlicht sichtbar gemacht, was Zeit spart und Messfehler reduziert. Die automatische Messfeldplatzierung im erwarteten Bruchbereich optimiert den Ablauf, besonders in Prüfserien. Die hohe Bildauflösung ermöglicht die Erfassung kleinster Dehnungen mit Mikrometergenauigkeit. Die Genauigkeit wird bereits ab 10 µm bei der Kalibrierung vor Ort nachgewiesen und durch ein Zertifikat bestätigt.

r- und n-Wert-Bestimmung für die Umformtechnik

In der Blechumformung sind der r-Wert (Anisotropieverhältnis) und der n-Wert (Verfestigungsexponent) zentrale Werkstoffkennwerte. Mit videoXtens können diese nach ISO 10113 und ISO 10275 ermittelt werden, ohne manuelle Probenmarkierung. Die simultane Erfassung der Längs- und Querdehnung liefert präzise Werte, selbst bei kurzen Probenlängen oder hochreflektierenden Oberflächen. Die automatisierte Messung erhöht die Prüfgeschwindigkeit und garantiert reproduzierbare Ergebnisse – entscheidend in der Serienfertigung von Karosserie- oder Strukturteilen.

Automatisierte Bruchdehnungsmessung

Für die Bestimmung der Bruchdehnung gemäß ISO 6892-1 Methode B oder
ISO 527-1 bietet videoXtens eine automatische Brucherkennung. Das System verfolgt die Messmarken während des gesamten Prüfverlaufs und erkennt eigenständig den Bruch. Dies eliminiert manuelles Vermessen der Probenenden und reduziert fehleranfällige Nacharbeiten – ein Vorteil in automatisierten Prüfumgebungen mit hohen Durchsatzraten.

Präzision bei dynamischen Prüfungen

videoXtens ist in der Lage, dynamische Prüfungen bei hohen Dehnraten mit hoher Bildfrequenz aufzuzeichnen. Die Dehnung wird synchron zur Kraftmessung erfasst – essenziell für die Auswertung von Crashverhalten oder das Feststellen viskoelastischer Effekte. Auch zyklische Versuche, wie sie in der Werkstoffermüdung Anwendung finden, lassen sich mit dem System exakt dokumentieren. Die Wiederholgenauigkeit bleibt auch bei sich schnell verändernden Dehnungsverläufen konstant hoch.

Digitale Bildkorrelation für lokale Dehnungsverteilungen

Mit der Erweiterung um digitale Bildkorrelation (DIC) erhält videoXtens zusätzliche analytische Tiefe. Es werden nicht nur Gesamtlängenänderungen gemessen, sondern auch flächige Dehnungsverteilungen in Echtzeit analysiert. Dies ist besonders bei anisotropen Materialien wie Faserverbundwerkstoffen oder 3D-gedruckten Bauteilen relevant. Die Identifikation lokaler Schwachstellen, Materialinhomogenitäten oder Dehnungsmaxima ermöglicht eine detaillierte Beurteilung des Bauteilverhaltens unter Last.

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten

videoXtens bietet präzise, berührungslose Messungen für anspruchsvolle Anwendungen. Ob bei extremen Temperaturen von -55 °C bis +360 °C, in der Medizintechnik für Mikrokomponenten wie Stents und Katheter oder in der Elektromobilität für empfindliche Materialien wie Separatorfolien – das System liefert zuverlässige Ergebnisse ohne die Probe zu beeinflussen. Die nahtlose Integration in die Prüfsoftware testXpert ermöglicht eine effiziente Datenerfassung und -auswertung.

Über die ZwickRoell Gruppe

ZwickRoell ist weltweit führend in der Material- und Bauteilprüfung und Kunden profitieren von über 160 Jahren Erfahrung in unterschiedlichen Branchen. Im Geschäftsjahr 2023 erzielte das Unternehmen einen Umsatz von 304 Mio. EUR. Die Firmengruppe ZwickRoell besitzt Produktionsstandorte in Deutschland, Österreich, Großbritannien und China sowie Niederlassungen und Vertretungen in 56 weiteren Ländern. Aktuell zählt ZwickRoell mehr als 1.800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon arbeiten 1.200 Beschäftigte am Standort in Ulm. Weitere Informationen auf www.zwickroell.com