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UTM-Glossar & Merkblatt
UTM Schlüsselbegriffe: Glossar & Merkblatt
Eine Kurzanleitung zu den wichtigsten Begriffen für den Betrieb von Universalprüfmaschinen (UTM) und die Materialprüfung. Eine vollständige Erklärung, wie diese Begriffe in der Praxis angewendet werden, finden Sie in unserem Test Method Explainer.
Rahmen laden Die strukturelle Komponente eines UTMs, in der die Traverse, die Säulen, die Platten und das Antriebssystem untergebracht sind. Entwickelt, um die Durchbiegung unter Last zu minimieren und eine genaue Kraftmessung zu gewährleisten.
Kreuzkopf Der bewegliche Teil des Lastrahmens, der sich nach oben oder unten bewegt, um eine Zug- oder Druckkraft auf die Probe auszuüben. Geschwindigkeit und Position werden durch das Computersystem gesteuert und durch einen optischen Encoder gemessen.
Wägezelle Ein Messgerät mit Dehnungsmessstreifen, das eine mechanische Kraft in ein elektrisches Signal umwandelt. Die Wägezelle bestimmt sowohl den Messbereich als auch die Genauigkeit eines UTMs. Die Zellen sind austauschbar, um dem Probentyp und dem Kraftbereich zu entsprechen.
Steifigkeit des Rahmens (kN/mm) Ein Maß dafür, wie stark sich der Lastrahmen unter Belastung durchbiegt. Höhere Steifigkeit bedeutet weniger Durchbiegung und genauere Ergebnisse – besonders wichtig bei Anwendungen mit hohen Kräften. Der UTM 5-25kN liefert 35kN/mm; der UTM 100-600kN erreicht 140kN/mm.
Zugfestigkeit Die maximale Spannung, die ein Material beim Dehnen aushalten kann, bevor es bricht. Ausgedrückt in N, kN, MPa oder psi, je nach Norm. Gemäß ASTM D790 (Folien), ISO 6892 (Metalle), ISO 527 (Kunststoffe).
Bruchdehnung Die prozentuale Zunahme der Messgerätelänge einer Probe an der Bruchstelle. Ein wichtiges Maß für die Duktilität und Flexibilität von Materialien.
Abziehkraft / Siegelfestigkeit Die Kraft, die erforderlich ist, um zwei verklebte oder heißversiegelte Oberflächen zu trennen. Entscheidend für die Prüfung der Verpackungsintegrität. Gemäß ASTM D638 (Siegelnahtfestigkeit von flexiblen Verpackungen).
Kreuzkopfgeschwindigkeit Die Geschwindigkeit, mit der sich die Traverse während eines Tests bewegt, ausgedrückt in mm/min. Testnormen legen die erforderlichen Geschwindigkeiten fest. Die UTM-Reihe bietet Geschwindigkeiten von 0,0017mm/min bis 1.016mm/min mit einer durchschnittlichen Genauigkeit von 0,1%.
ASTM E8 Die internationale ASTM-Norm für die Kalibrierung und Überprüfung von Kraftmessgeräten, die bei Zug- und Druckprüfungen verwendet werden. Alle UTM-Geräte von United Testing Systems sind nach ASTM E8 zertifiziert.
Extensometer Ein optionales Zubehörteil, das direkt an der Probe angebracht wird, um die Dehnung genauer zu messen als die Traversenverschiebung allein. Wird verwendet, wenn eine direkte Dehnungsmessung in der entsprechenden Prüfnorm gefordert ist.
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FAQs
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Alle UTMs der United Testing Systems Reihe bieten eine durchschnittliche Genauigkeit der Traversengeschwindigkeit von 0.1% – über den gesamten Geschwindigkeitsbereich von 0,0017mm/min bis 1.016mm/min (UTM 5-10kN) und 0,0017mm/min bis 508mm/min (UTM 100-600kN).
Die Genauigkeit eines UTM wird durch mehrere Faktoren bestimmt: die Qualität und Kalibrierung der Wägezellen, die Steifigkeit des Rahmens (die bestimmt, wie stark sich die Maschine selbst unter Last durchbiegt), die Auflösung des optischen Encoders für die Positionsverfolgung und die Steuerung der Servoschleife durch die Software.
Die Maschinen von United Testing Systems arbeiten mit einer doppelten Rückkopplungsschleife – einem Gleichstromtachometer zur groben Steuerung der Motordrehzahl und einem mikrocomputergesteuerten Präzisionsmanagement von Position, Geschwindigkeit, Dehnung und Belastungsrate. Diese Architektur gewährleistet stabile, wiederholbare Ergebnisse, egal ob Sie eine einzelne Probe oder eine große QC-Charge untersuchen.
Die Steifigkeit des Rahmens ist besonders wichtig bei Anwendungen mit geringen Kräften. Der UTM 5-10kN bietet eine Steifigkeit von 35kN/mm, d.h. die Verschiebung der Traverse spiegelt die tatsächliche Verformung der Probe genau wider. Wenn eine noch höhere Präzision erforderlich ist, kann ein Dehnungsmesser direkt an der Probe angebracht werden, um die Dehnung direkt zu messen.
Es wird eine 15-minütige Aufwärmphase empfohlen, bevor der Test beginnt. Die Standardisierung der A/D-Karte wird beim Start automatisch durchgeführt, um die Integrität der Kalibrierung zu gewährleisten.
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Die drei Heldenkonfigurationen der UTM-Reihe von United Testing Systems unterscheiden sich in erster Linie durch ihre Belastbarkeit, die die Art und das Gewicht der Proben bestimmt, die sie genau testen können.
Die DSTM 5-25kN ist für Anwendungen mit geringer Kraft konzipiert. Er ist das Gerät der Wahl für die Prüfung von dünnen flexiblen Verpackungsmaterialien, Kunststofffolien, Klebebändern, Folien und Fasern – wo Empfindlichkeit und Genauigkeit bei niedrigen Kraftwerten am wichtigsten sind. Mit einer Rahmensteifigkeit von 35 kN/mm und Traversengeschwindigkeiten von bis zu 1.016 mm/min eignet sich das Gerät hervorragend für Labortests, bei denen ASTM D790 und ASTM D638.
Die UTM 50-100kN bietet eine größere Kraftkapazität für Anwendungen im mittleren Bereich. Er eignet sich für starre Verpackungssubstrate, dicke Kunststoffe, gewebte Materialien und Dichtmassen, bei denen mehr Kraft erforderlich ist, ohne dass die Kapazität im industriellen Maßstab erhöht werden muss.
Die UTM 100-600kN wurde für industrielle Anwendungen mit hohen Kräften entwickelt – Metalle, Verbundwerkstoffe, strukturelle Komponenten und hochbelastbare Baugruppen. Mit einer Rahmensteifigkeit von 140 kN/mm und einem Traversenweg von 1.525 mm bewältigt er anspruchsvolle Testprogramme sowohl in der Qualitätskontrolle als auch in der Forschung und Entwicklung.
Bei der Wahl des richtigen Geräts kommt es darauf an, die Ladekapazität an die Art Ihrer Probe anzupassen. Unser Team kann Ihnen helfen, die richtige Konfiguration für Ihre Anwendung zu finden. Kontaktieren Sie uns hier.
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UTMs von United Testing Systems sind zertifiziert in Übereinstimmung mit ASTM E8 – die Norm für die Kalibrierung und Überprüfung von Kraftmesssystemen, die bei Zug- und Druckprüfungen eingesetzt werden. Dies ist die grundlegende Voraussetzung für jede UTM, die in einer Qualitäts- oder F&E-Umgebung arbeitet.
Abhängig von Ihrer Anwendung beziehen sich UTM-Testprogramme in der Regel auf die folgenden Standards:
- ASTM D790 – Standardtestmethode für die Zugfestigkeit von dünnen Kunststofffolien
- ASTM D638 – Standardtestmethode für die Dichtungsstärke von flexiblen Barrierematerialien
- ASTM F1140 – Standardtestmethoden für die Beständigkeit von nicht eingespannten Packstücken gegen inneren Druck
- ISO 527 – Kunststoffe: Bestimmung der Zähigkeitseigenschaften
- ISO 6892 – Metallische Werkstoffe: Zugfestigkeitsprüfung
Die A/D-Karte der UTM-Reihe wird bei jeder Systeminitialisierung automatisch standardisiert. So wird sichergestellt, dass das Gerät immer von einer kalibrierten Basislinie aus arbeitet – was die Revisionssicherheit und die Erstellung von normgerechten Prüfprotokollen unterstützt.
→ In unserem UTM-Glossar finden Sie Definitionen der wichtigsten Standards und Begriffe
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