Automatisierte Prüfung von Kohlefasern

Leicht, flexibel und dennoch fest: Wegen dieser Eigenschaften ist die Kohlefaser (Carbonfaser) meist als Verbundwerkstoff ein Hightech-Produkt und findet viele Anwendungen. Sie hat die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie, den Hochleistungssport und die Medizintechnik erobert. Doch die Prüfung des Materials gestalte sich bisher relativ aufwändig und teuer, wobei die Probenherstellung einer der kritischsten Punkte darstellt. Da die Kohlefasern sehr empfindlich und im Probenhalter nur schwer zu halten sind, werden sie normalerweise in Kunststoff eingegossen, um einen Klemmbruch zu vermeiden. Zwick realisierte kürzlich für einen ihrer Kunden eine vollautomatische Lösung, mit der das Prüfen rund um die Uhr sicher gewährleistet ist. und bei der das arbeits- und zeitintensive Giessen der Probenköpfe entfällt.

Der Maschinenbediener beschickt manuell ein Magazin mit den Proben, dann übernimmt das Polarsystem die Handhabung der Proben für alle weiteren Schritte: Ein Roboter entnimmt die Probe aus dem Magazin und legt sie in die Prüfmaschine. Dort wird die Probe in den pneumatischen Probenhalter eingespannt, der speziell zum Halten von Kohlefasern entwickelt wurde. Die Prüfmaschine ist eine elektromechanische Tischmaschine mit einer Kapazität von 20 kN; zusätzlich ausgestattet mit einem Zwick multiXtens-Extensometer, der sich durch eine hohe Messgenauigkeit, verbunden mit einem äußerst großen Messbereich auszeichnet. Die Entsorgung der Probe erfolgt ebenfalls automatisch.

Wie bei allen Zwick Automatisierungen wird auch diese Anlage von der Software testXpert® gesteuert. Alle Steuerparameter für den Test können entweder manuell eingegeben oder automatisch online zu einem Qualitätsmanagementsystem übergeben werden. Am Ende des Tests liefert testXpert® die Ergebnisse in einem Prüfprotokoll ausgedruckt, an eine externe Datenbank oder exportiert sie in das Microsoft Office Programm; außerdem ist die Speicherung als ASCII Datei mit allen Steuerparametern möglich.Ein großer Vorteil dieses Systems ist, dass die Proben nicht mehr vorbehandelt werden müssen und dadurch Zeit und Kosten gespart werden. Zusammen mit der automatischen Probenzuführung sorgt dies für eine schnelle Amortisation der Anlage.