Eigenspannungsmessung

Seit 2009 verfügt die Abteilung Werkstoff technik der Schweißtechnischen Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH (SLV Halle) über Gerätetechnik, um Eigenspannungen an Proben oder Bauteilen zerstörungsfrei bestimmen zu können. Das dafür genutzte Röntgendiffraktometer kombiniert die Vorteile von hochpräziser Labormessung mit der Mobilität eines transportablen Gerätes. Da die Höhe der vorliegenden Eigenspannungen in vielen Bereichen einen großen Einfluss auf den zulässigen Ausnutzungsgrad von Schweißkonstruktionen hat, ist deren Kenntnis heute unverzichtbar.

Bei der röntgenographischen Messung können Eigenspannungen mit Hilfe von hochenergetischer Strahlung empirisch in Qualität und Quantität nachgewiesen werden. In Werkstoffen mit Kristallgitter sind Eigenspannungen der makroskopische Eff ekt von mikroskopischen Veränderungen im Gitter. Messbar sind dem zufolge nur Werkstoffe mit kristalliner oder teilkristalliner Struktur. Die Eindringtiefe dieses Messverfahrens beträgt nur wenige Mikrometer und ist stark werkstoffabhängig.

Zur Messung von Eigenspannungen nach dem oben erläuterten Verfahren wird ein Röntgendiffraktometer verwendet, welches in verschiedenen Ausführungen am Markt existiert. Dabei können die Geräte stationär oder mobil sein.

Die Messgenauigkeit und Messdauer hängen, bei diesem Verfahren, maßgeblich von den Parametern Belichtungszeit und Winkelauflösung ab. Typische Messungen werden als Tiefenprofil, d.h. Spannungsverlauf in der Tiefe der Probe (üblicherweise nur bis wenige Millimeter) oder als Spannungsverteilung über der Probenoberfläche ausgeführt. Auch Messungen an kritischen Stellen, wie zum Beispiel im Zahngrund eines Zahnrades, sind mit der Gerätetechnik möglich. Bei allen Messungen ist die Aussagekraft und Genauigkeit der Ergebnisse maßgeblich von der Oberflächenbeschaffenheit bzw. -vorbereitung des Prüfstückes abhängig.

• Oberflächennahe Messungen (z.B. Eigenspannungsverteilung an Blechoberflächen)
• Erstellung von Tiefenprofilen
• Messungen am Standort SLV Halle (Labor) oder vor Ort