Neue Legierungen werden in aufwendigen und teuren Wöhlerversuchen getestet. Mithilfe der quantitativen Thermometrie und einfachster Sensorik könnte die Materialprüfung künftig erheblich günstiger und schneller gelingen.
Werkstoffwissenschaftler Florian Schäfer von der Universität des Saarlandes
Thorsten Moor
Die Betriebsfestigkeit einer neuen Legierungen muss heute anhand von mindestens zehn Proben ermittelt werden, die jeweils bis zu zehn Millionen Lastwechsel erfahren müssen. Dabei entstehen Kosten von circa 1.000 Euro pro Tag und Probe. Ein deutlich günstigeres und schnelleres Verfahren stellt nun der Werkstoffwissenschaftler Florian Schaefer von der Universität des Saarlandes vor. Gemeinsam mit dem Masterstudenten Jan Rosar hat er den Einsatz der quantitativen Thermometrie für die Betriebsfestigkeitsermittlung untersucht. Bei dem Verfahren wird die Temperaturveränderungen gemessen, die ein Material während der Be- und Entlastung erfährt.
Das Verfahren ist bereits mehr als 40 Jahre alt, es konnte sich aufgrund der unzureichenden Messtechnik damals aber nicht gegenüber dem heute standardmäßig angewendeten Wöhlerverfahren etablieren. Schäfer und Rosar haben das Verfahren nun mit Hilfe einfachster Sensoren, wie sie in Rauchmeldern zum Einsatz kommen, erneut an zahlreichen Werkstoffen getestet. Schäfers Angaben zufolge konnten sie damit anhand einer einzigen Messung innerhalb eines Tages Festigkeitskennwerte ermitteln, die mit den Kennwerten aus den aufwendigen Wöhlerversuchen sehr genau übereinstimmen.