Prüfsoftware testXpert® II mit neuem Algorithmus
Mit mehr als 40 Jahren Erfahrung bei Polyolefinen und unter Nutzung seiner eigenen Borstar®-Technologie ist Borealis in Europa, dem Nahen Osten und in Asien tätig. Innovation spielt eine zentrale Rolle in der Strategie von Borealis, maximalen Kundennutzen in der Entwicklung von Kunststoffen zu erzielen. Polymerforschung und Produktentwicklung konzentrieren sich demnach auf hoch leistungsfähige, kosteneffektive und differenzierte Polymere, die in eigens dazu eingerichteten Zentren entwickelt und geprüft werden. Zwick als Hersteller von Prüfmaschinen und -geräten ist in einem gemeinschaftlichen Projekt mit Borealis seinem Ziel, Technologieführer in der mechanisch-technologischen Prüftechnik zu sein, auch hier wieder gerecht geworden.
Instrumentierte Schlagversuche mit Pendelschlagwerken geben Aufschluss über das Werkstoffverhalten bei dynamischen Belastungen, wie sie zum Beispiel an Automobilen, im Flugzeug- und im Maschinenbau vorkommen. Diese Versuche, technisch bereits hochentwickelt, werden zusätzlich unter Temperatur und mit hohem Durchsatz durchgeführt, damit die Werkstoffdaten im gesamten Einsatzbereich sicher dokumentiert sind. Hierzu setzt Borealis ein automatisiertes, instrumentiertes Pendelschlagwerk RKP 50 ein (Bild 1) und führt die Versuche nach ISO 179-2 durch.
Innerhalb der Auswertung jeder Einzelprüfung verlangt die ISO 179-2 verschiedene Probenbruch-Klassifizierungen, die vom Verhalten der Probe im Versuch abgeleitet werden:
| Bruchart | Verhalten der Probe im Versuch |
| N | Nicht gebrochen: Probe fließt und verformt sich bis zur Durchbiegungsgrenze |
| P | Teilweiser Bruch: die Kraft bei der Durchbiegungsgrenze ist größer als 5% von Fmax |
| t | Zähbruch: Probe fließt und bricht stabil, die Kraft bei der Durchbiegungsgrenze ist kleiner als 5% von Fmax |
| b | Sprödbruch: Probe fließt und bricht instabil |
| s | Splitterbruch: Probe bricht instabil und splittert |
Die Kurventypen (Bild 2) sind Beispiele mit jeweils stark ausgeprägter, idealer Charakteristik. In der täglichen Praxis kommen aber auch Misch- und Übergangsformen zwischen diesen fünf Kurventypen vor. Wenn die Zuordnung einer gemessenen Kurve zu einer dieser Typen rein visuell erfolgt, ist sie sehr stark vom jeweiligen Labormitarbeiter abhängig. In Zweifelsfällen führt dies zu Diskussionen, die Zeit und Geld kosten und die tunlichst vermieden werden müssen. Borealis hat kürzlich die Prüfanlage auf testXpert® II aufgerüstet. In Zusammenarbeit mit Zwick konnte Borealis mit der Neuentwicklung erste Erfahrungen sammeln.
Der Algorithmus, den Zwick in seiner Prüfsoftware testXpert® II für instrumentierte Schlagprüfungen integriert hat, ermittelt die Zuordnung der Versuchskurven zur Bruchart automatisch. Über voreingestellte Weg-, Kraft- und Zeitparameter wird nach dem Versuch die Zugehörigkeit einer Kurve zu ihrer Klasse erkannt. Durch die Voreinstellung, die anhand einer Vielzahl von gemessenen Kurven ermittelt wurde, erübrigt sich langes Versuchen für eine optimale Parametrierung(Bild 3).
Als Ergebnis zeigt testXpert® II die Bruchart der Einzelkurven, die Material-Kenndaten, statistische Auswertungen abhängig von der Bruchart und auf Wunsch noch Werteverteilungen anhand von Histogrammen (Bild 4).
Mit der neuen Software konnte Borealis bereits einige tausend Tests durchführen. Die Fehlerrate der Bruchklassifizierung lag dabei bei etwa 0,5%.
Franz Mitter, Service-Engineer bei Borealis, über den neuen Algorithmus: „Die Hitrate bei der Bestimmung der Bruchart hat unsere Erwartungen weit übertroffen. Durch die Objektivierung konnten wir die Nach-Klassifizierung fast eliminieren und sparen uns wertvolle Zeit, die wir für unsere Kundenprojekte immer dringender benötigen. Dieser Erfolg war nur in enger Zusammenarbeit mit der Softwareabteilung von Zwick und ihrer Nähe zur Prüfpraxis möglich“.
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