Test des Bruchdrehmoments

Die Bruchdrehmomentprüfung, auch bekannt als Drehmoment bis zum Versagen, ist eine kritische mechanische Prüfung, mit der der Punkt bestimmt wird, an dem ein Bauteil oder eine Baugruppe unter Rotationskraft versagt. Im Gegensatz zu Schlupf- oder Haltedrehmomentprüfungen, die das zur Einleitung oder Aufrechterhaltung einer Drehung erforderliche Drehmoment ermitteln, wird bei Bruchdrehmomentprüfungen das maximale Drehmoment ermittelt, das eine Probe aushalten kann, bevor eine irreversible Beschädigung auftritt.

Typische Versagensarten sind das Abreißen von Gewinden, Materialbruch oder Abscherung des Klebstoffs. Diese Ergebnisse sind wichtige Indikatoren für die mechanische Widerstandsfähigkeit eines Produkts, insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen. So wird beispielsweise bei orthopädischen Schrauben das Drehmoment bis zum Versagen geprüft, um sicherzustellen, dass sie dem erforderlichen chirurgischen Drehmoment standhalten, ohne zu brechen. Bei Konsumgütern wie Spielzeug bestätigen diese Tests, dass kleine Komponenten wie Gliedmaßen oder Augen auch unter Krafteinwirkung sicher befestigt bleiben, um Erstickungsgefahren zu vermeiden.

Ob bei der Bewertung von Schraubverschlüssen, elektrischen Steckverbindern oder Klebeverbindungen, die Bruchdrehmomentprüfung liefert Ingenieuren wertvolle Daten über die Materialleistung unter Belastung, die sowohl die Einhaltung von Vorschriften als auch die Produktsicherheit unterstützen.

Die Prüfung des Reißverschlußdrehmoments wird durch eine Reihe internationaler und branchenspezifischer Normen geregelt, die Prüfprotokolle, Ausrüstungsanforderungen und Leistungsgrenzwerte festlegen.

ASTM D2061 - Prüfung des Reißverschlußdrehmoments

Bewertet die Festigkeit von Reißverschlüssen unter Torsionsbelastung. Diese Norm wird häufig in der Bekleidungs- und Gepäckprüfung eingesetzt und hilft dabei, Konstruktions- oder Materialschwächen zu erkennen, die während des Gebrauchs zu einem Versagen führen könnten.

ASTM F543-13 und ISO 6475:1998 - Knochenschrauben und -implantate

Diese Normen definieren die mechanischen Prüfanforderungen für metallische Knochenschrauben, die in orthopädischen Anwendungen eingesetzt werden. Sie spezifizieren die Methoden zur Bestimmung des maximalen Drehmoments vor dem Versagen, um sicherzustellen, dass die Schrauben im menschlichen Körper zuverlässig bleiben.

MIL-STD-750 und MIL-STD-202H - Elektronische Bauteile

Militärische Spezifikationen zur Prüfung der mechanischen Robustheit von Halbleiterleitungen und -anschlüssen. Sie tragen dazu bei, dass die Komponenten die mechanische Handhabung und Installation ohne Ablösung oder Ermüdung überstehen.

BS EN ISO 8124 - Sicherheit von Spielzeug

Diese Norm bewertet die Drehmomentfestigkeit von Bauteilen in Spielzeugen. Sie stellt sicher, dass sich Teile, die bei normalem Gebrauch oder Missbrauch einer Drehkraft ausgesetzt sind, nicht lösen und ein Verschluckungs- oder Einatmungsrisiko für Kinder darstellen.

Diese Normen bieten einen einheitlichen Maßstab für Sicherheit und Qualität. Zwar unterscheiden sich die Drehmomentanforderungen für eine Knochenschraube erheblich von denen eines Halbleiteranschlusses, doch müssen beide anhand festgelegter Grenzwerte getestet werden, um die Leistung und Konformität sicherzustellen.

Branchenübergreifende Anwendungen

Die Prüfung des Bruchdrehmoments spielt eine zentrale Rolle, wenn es darum geht, zu bestätigen, dass Produkte nicht nur funktionstüchtig, sondern auch dauerhaft und sicher während ihres gesamten Lebenszyklus sind.

Im medizinischen Bereich müssen Implantate und chirurgische Komponenten auch unter Betriebsbelastung sicher bleiben. Bei Konsumgütern, von Spielzeug bis hin zu Haushaltsgeräten, müssen die Komponenten widerstandsfähig gegen Ablösen oder Versagen sein. Selbst Industrieprodukte wie Schraubverschlüsse profitieren von einer validierten Drehmomentbeständigkeit, um die Sicherheit der Benutzer und die Produktintegrität zu gewährleisten.

Unterstützung von Qualitätssicherungsprozessen

Drehmomentprüfungen unterstützen die Qualitätssicherung, indem sie die Materialkonsistenz, die Wiederholbarkeit der Herstellung und die Zuverlässigkeit der Lieferanten überprüfen. Sie wird routinemäßig von der Produktentwicklung bis hin zu End-of-Line-Prüfungen eingesetzt, um Konstruktionstoleranzen und Produktionsstabilität zu validieren.

Routineprüfungen helfen bei der Erkennung von Chargeninkonsistenzen, Fertigungsfehlern oder Prozessabweichungen und unterstützen gleichzeitig die Rückverfolgbarkeit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, was besonders in Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt und der Medizintechnik wichtig ist, wo eine strenge Aufsicht herrscht.

Benötigte Ausrüstung und Einrichtung

Mecmesin bietet eine Reihe von Drehmoment-Testsystemen an, die für verschiedene Drehmoment-Kapazitäten und Anwendungsanforderungen geeignet sind:

• VortexPro: Ideal für Drehmoment-Anwendungen im mittleren Bereich. Seine programmierbaren Steuerungen sind gut geeignet für Routinetests in Qualitätskontrolllaboren und Produktionsumgebungen.
• HelixaPro: Entwickelt für hochpräzise Prüfungen mit geringem Drehmoment, einschließlich empfindlicher medizinischer Geräte oder mikromechanischer Baugruppen. Geeignet für Drehmomente von 0,05-1,5 Nm.
• Manuelle digitale Prüfgeräte: Nützlich für Stichprobenprüfungen, schnelle Validierungen oder wenn Tragbarkeit erforderlich ist.
• Vorrichtungen: Die richtige Befestigung, wie z. B. Dorne, Spannzangen oder kundenspezifische Spannzeuge, ist entscheidend, um ein Verrutschen zu verhindern und eine gleichmäßige Ausrichtung der Probe während der Prüfung zu gewährleisten.

Genaue Ergebnisse hängen von einer stabilen Drehgeschwindigkeit, einer ordnungsgemäßen Konditionierung der Probe (z. B. Temperatur, Feuchtigkeit) und einer regelmäßigen Kalibrierung der Drehmomentsensoren ab, um die Prüfungsbereitschaft aufrechtzuerhalten.

Bewährte Verfahren und gemeinsame Herausforderungen

Verbesserung der Zuverlässigkeit und Verringerung der Variabilität:

• Behalten Sie eine konstante Drehgeschwindigkeit bei, um dynamische Belastungen zu vermeiden.
• Eliminieren Sie mechanisches Spiel, um konsistente Drehmomentmesswerte zu gewährleisten.
• Konditionieren Sie Materialien vor, wenn Umwelteinflüsse eine Rolle spielen.
• Kalibrieren Sie alle Drehmomentmessgeräte regelmäßig und rückführbar.

Durch die Einhaltung dieser bewährten Verfahren können Ingenieure sicherstellen, dass die Prüfergebnisse sowohl wiederholbar als auch für reale Anwendungen aussagekräftig sind.

Die mechanische Drehmomentprüfung entwickelt sich parallel zu den Veränderungen in der Fertigung und der Materialwissenschaft weiter. Zu den wichtigsten Entwicklungen gehören:

• Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung: Da die Bauteile immer kleiner werden, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt und in der Elektronik, muss sich die Drehmomentprüfung an empfindlichere Bereiche und feinere Auflösungen anpassen.
• Rückverfolgbarkeit und Konformität: In der Medizin- und Verteidigungsindustrie wird zunehmend eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Prüfungen gefordert, einschließlich der Identifizierung des Bedieners, der Zeitstempelung und der Einhaltung elektronischer Aufzeichnungsprotokolle wie CFR 21 Part 11.
• Software-Integration: Moderne Drehmoment-Tester werden oft mit Plattformen wie Mecmesins VectorPro-Software integriert, die Echtzeit-Datenerfassung, automatische Pass/Fail-Logik und strukturierte Testberichte bietet.

Neue Standards und Methoden tauchen auf, um mit diesen Veränderungen Schritt zu halten und sicherzustellen, dass Drehmomenttests in allen Industrien relevant und streng bleiben.

Mecmesin ist ein zuverlässiger Anbieter von Drehmoment-Testequipment für Anwendungen, die von empfindlicher Elektronik bis hin zu industriellen Baugruppen reichen. Unsere Lösungen kombinieren Vielseitigkeit, Präzision und Unterstützung bei der Einhaltung von Vorschriften:

• Umfassender Drehmomentbereich: Von 0,05-40 Nm, für Anwendungen mit niedrigem bis mittlerem Drehmoment.
• Kundenspezifische Halterungen: Unser hauseigenes Ingenieurteam entwirft maßgeschneiderte Spannvorrichtungen, die auf unregelmäßige oder komplexe Bauteilgeometrien zugeschnitten sind.
• VectorPro-Software: Ermöglicht die vollständige Kontrolle der Prüfparameter, visualisiert Drehmomentprofile in Echtzeit und unterstützt die sichere Datenprotokollierung für die Rückverfolgbarkeit und die Einhaltung von Audits.
• Industrie-Ruf: Mecmesin-Systeme werden in vielen Bereichen eingesetzt, darunter medizinische Geräte, Verteidigung, Elektronik und Konsumgüter.

Egal, ob Sie einen Prototyp entwickeln, Produktionsteile verifizieren oder gesetzliche Testanforderungen erfüllen, Mecmesin liefert das Fachwissen und die Werkzeuge, die benötigt werden, um akkurate, wiederholbare Bruchdrehmomenttests durchzuführen.

Benötigen Sie Unterstützung bei der Einhaltung von ASTM F543 oder MIL-STD-202H? Sprechen Sie mit unseren Ingenieuren über die Auswahl der richtigen Bruchdrehmomentprüfgeräte für Ihre Anwendung. Buchen Sie eine Demo, um VectorPro in Aktion zu sehen und eine maßgeschneiderte Lösung für Ihre Anforderungen zu finden.