Kriechtestofen

Um die Anforderungen spezifischer Applikationen zu erfüllen, werden Stahl und Legierungen in einer Vielzahl von Materialstrukturen hergestellt. Um die Eignung einzelner Materialchargen für eine bestimmte Applikation zu beurteilen, können Teststücke einer Reihe von zerstörenden und zerstörungsfreien Prüfungen unterzogen werden. Kriech- und Zeitstandversuche sind eine Methode der Materialprüfung, die in den folgenden Märkten weit verbreitet ist:

Luftfahrt und Automobilbranche
Eisen- und Stahl-Rohstoffe
Militärische Waffen
Allgemeine Anlagentechnik

Der „Kriechversuch“ wird an einem Teststück aus einer Legierung durchgeführt, um die Materialstruktur zu bestimmen und deren Festigkeitseigenschaften zu bewerten. Sehr vereinfacht ausgedrückt wird ein Teststück auf eine, vom Material abhängige, stabile Temperatur zwischen 300° C und 1200° C erwärmt. Dann wird das Teststück mit einem Gewicht beschwert, um eine Längskraft auf die Kornstruktur der Legierung auszuüben. Das Teststück wird in diesem Zustand gehalten, bis der Prüfzeitraum entweder abgelaufen ist oder das Stück zerbricht. Während des Tests werden die Daten kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet, um die Stabilität der Temperaturen, die Belastung und die Dehnung des Werkstücks zu qualifizieren. Es ist wichtig, die Temperatur für das gesamte Teststück sehr genau zu regeln. Üblicherweise beträgt die Differenz über die gesamte Länge des Teststücks nicht mehr als 0,2 ° C. Um das zu erreichen, werden in vielen Öfen hochpräzise Regler in drei Heizzonen eingesetzt. Tests können sich über viele Monate und manchmal Jahre erstrecken. Deshalb ist es wichtig, dass die Regelsysteme schon im Design auf Stromausfälle und Testabbrüche ausgelegt sind, damit Tests nach ungeplanten Störungen wieder fortgesetzt werden können.

Große Testlabors verfügen oft über etliche hundert Öfen und führen zahlreiche Tests gleichzeitig durch. Die Ergebnisse dieser Tests bilden den Bestandteil des Audit-Trails der Daten für die letztendlich geprüften Komponenten. Aus Gründen der Bequemlichkeit verlassen sich viele Benutzer auf kommunikationsfähige Regelsysteme, die den Prozess des Datenmanagements automatisieren.

Isolierte Thermoelementeingänge
Einfache Einstellung des Sollwerts
Wiederanlauf nach einem Stromausfall
Langfristige Prozess-Stabilität
Messung der „Dehnung“ und Erkennen des Bruchs des Teststücks
Digitale Kommunikation und Datenmanagementlösungen

In einer typischen Eurotherm-Lösung mit mehreren Regelkreisen regelt der Master-Regel-kreis die Temperatur in der Mitte des Teststücks, während die beiden Slave-Regelkreise die untere und obere Zone regeln. Durch Soft-Wiring wird erreicht, dass die Arbeitssollwerte des Master-Regelkreises auch die Slave-Regelkreise mit führen. Die Temperatur wird von den Thermoelementen gemessen, die an die Teststücke angeschlossen sind. Die Temperaturregelung erfolgt in der Regel durch ein Halbleiterrelais.

Dehnung (oder Zug) kann entweder über einen analogen Eingang von einem geeigneten Messwandler oder durch Master-Kommunikation von anderen digitalen, kommunikationsfähigen Geräten in das Regelsystem integriert werden.

Das Regelsystem kann darüber hinaus auf digitale Ein- und Ausgänge zugreifen, um den Bruch des Teststücks zu erkennen sowie die Strahlnivellierung zu überwachen und zu regeln.

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