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Umweltsimulation und Schwingungsprüfung Für Sie holen wir die Umwelt ins Labor

Unsere Ingenieure bieten Ihnen umfangreiche Erfahrungen auf dem Gebiet der Umweltsimulation, wo real gemessene äußere Einflüsse wie beispielsweise Vibrationen, Stöße, Kälte, Wärme, Feuchtigkeit oder Spritzwasser auf Schwingtischen und in Klimakammern abgebildet werden.

Zwischen Entwicklung, Qualitätssicherung und Zulassung erwartet Sie ein weites Arbeitsfeld über alle Branchen hinweg, darunter Schwingungsprüfung, Schockprüfung, Klimaprüfung, Wöhlerlinienermittlung, Druckimpulsprüfungen, Berstdruckprüfung, Dichtheitsprüfung, Korrosionsprüfung und Transportsimulation. Probittest, Treppenstufenverfahren und Prüfung auf Kraftstoffbeständigkeit ergänzen das Portfolio.

Um die Zuverlässigkeit Ihres Produktes nachzuweisen, ermitteln wir auf experimentellem Wege dynamische Eigenschaften wie Resonanzen, Federkennwerte, Dämpfungsgrößen sowie Masseverteilungen. Auf Wunsch überwachen wir Ihre technischen Anlagen dauerhaft (inklusive Datenauswertung wie Frequenzanalyse und Abschätzung der Betriebsfestigkeit).

Als akkreditierter Prüfdienstleister bieten wir normgerechte Bauteiluntersuchungen, mehr noch, die flexible Akkreditierung bietet uns die Möglichkeit Prüfverfahren zu modifizieren und neu zu entwickeln.

Unser Leistungsspektrum

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Prüfung mit Medien

Ganz gleich ob es sich um Leitungen, Bauteile, Aggregate (Druckerzeuger, Druckverbraucher) oder ganzheitliche Systeme mit dem Einsatz von Sondermedien handelt, wir ermitteln das Verhalten unter den realen fahrdynamischen Belastungen kombiniert mit Temperaturwechsel, Druckwechsel, Volumenstrom und Schwingungsanregung.

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Elektrische Prüfung

In Sachen Entwicklungs- und Typprüfungen bieten wir ein umfangreiches Dienstleistungsangebot an akkreditierten Prüfungen von Kurzschlussprüfungen über Betriebsverhalten bis hin zum Isolationsverhalten an. Branchenübergreifend decken wir die Prüfbereiche Erneuerbare Energien, Automobilindustrie / E-Mobilität, Bahnanwendungen und darüber hinaus mit ab.

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Simulation und Festigkeitsbewertung

Als ganzheitlicher Entwicklungspartner bieten wir schon im Konstruktions- und Auslegungsprozess zuverlässige Aussagen zur Bemessung von Bauteilen und zur Lebensdauer, indem wir Bauteilfestigkeiten ermitteln und Spannung, Verformung und Stabilität untersuchen. Mittels rechnerischer Festigkeitsnachweise werden Konstruktionen optimiert und betriebssicher ausgelegt.

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Messungen und Messfahrten

Beanspruchungen im realen Einsatz werden je nach Anwendungsfall durch Messungen, Messfahrten und Dauerüberwachung erfasst. Wir führen Messungen mechanischer und elektrischer Größen bei statischer und dynamischer Beanspruchung unter Betriebsbedingungen durch, installieren komplette Messketten einschließlich Prozessanpassung.

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Zerstörungsfreie Prüfung

Zur Untersuchung der Schädigung bei der Bauteilprüfung, bei der Aufklärung von Schadensfällen, als Werkzeug der Qualitätskontrolle und vorallem zur Wartung und Instandhaltung setzen wir zahlreiche zerstörungsfreie Prüfverfahren ein. Qualifiziert nach den Normen ISO 9712 und EN 4179 führen wir Prüf- und Inspektionsaktivitäten für nahezu alle Branchen einschließlich der Luftfahrt aus.

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Automobile

Leistungsstark für jeden Fahrzeugtyp – unsere Festigkeitsversuche, Zulassungsversuche oder Entwicklungsversuche sind für die Überprüfung der Betriebsfestigkeit und Lebensdauer von Automobilbauteilen und -komponenten, medienführenden Systemen, elektrischen Komponenten sowie Werkstoffen nachweislich zuverlässig.

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Schienenfahrzeuge

In unserem Prüf- und Entwicklungszentrum prüfen wir sämtliche Schienenfahrzeugkomponenten und Werkstoffe auf Festigkeit und Lebensdauer. In puncto Produkt- und Betriebssicherheit sowie Qualitätssicherung bündeln wir in unserem Haus die Kräfte aus den Bereichen Erprobung und Test-Design mit Messung, Berechnung, Simulation und Festigkeitsnachweis sowie Konstruktion.

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Luftfahrt

Sei es für den Nachweis der Lebensdauer oder für die Zulassung des Flugzeugbauteils - im Sinne zuverlässiger Resultate prüfen, simulieren oder berechnen die IMA-Ingenieure jegliche Konstruktionsgruppen eines Flugzeuges wie z. B. Rumpfwerke, Tragwerke, Leitwerke, Fahrwerke und Triebwerke sowie Interieurkomponenten.

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Materialographie

Ob zur Qualitätssicherung, Schadensfallanalytik oder für Forschung und Entwicklung – in unseren akkreditierten Materialographielaboren nehmen wir sowohl metallische als auch nichtmetallische Werkstoffe unterschiedlichster Zusammensetzung mit qualitativen und quantitativen Charakterisierungsverfahren unter die Lupe. Dies beinhaltet auch die Probenpräparationsverfahren und bis hin zur Analyse, Bewertung und Dokumentation der mikroskopischen Untersuchungsergebnisse.

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Schadensanalysen

Ursachen und Auswirkungen experimentell ermitteln - wir bewerten Schadensfälle und unterstützen so bei der Ursachenklärung. Unsere erfahrenen Ingenieure helfen Ihnen, unerwünschte Schadensphänomene bis ins Detail zu ergründen – etwa mittels Materialographie, akustischer Schadensdetektion oder zerstörungsfreien Prüfverfahren.

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Werkstoffdatenbanken

Die Datenbanken unserer WIAM®-Produktlinie stellen Werkstoffinformationen und Kennwerte bereit, welche für die Werkstoffauswahl, Konstruktion, Normung, Berechnung und Simulation zuverlässig genutzt werden. Der Datenpool greift auf Material- und Grundlagenversuche aus den letzten fünf Jahrzehnten zurück, und neue Werkstoffe werden systematisch integriert.

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Training und Seminare

Profitieren Sie von unserem branchenübergreifenden Know-How: In Schulungen und Seminaren direkt bei Ihnen im Unternehmen oder an unserem Standort erhalten Sie umfangreiches Fachwissen - von Lehrgängen für zerstörungsfreie Prüfung (ZfP/NDT) über die FKM-Richtlinie „Rechnerischer Festigkeitsnachweis von Maschinenbauteilen“ bis hin zu Software-Anwenderschulungen für WIAM® fatigue RIFEST.

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Software- und Softwarelösungen

Das Management von Daten und Dokumenten aus Prozessabläufen in den Bereichen Forschung und Entwicklung, Simulation und Berechnung, Labor, Qualitätsmanagement, Process Development und Produktionsplanung haben wir gelöst - mit den WIAM® Datenbanksystemen bieten wir passende Softwarelösungen mit flexiblen Datenstrukturen, Darstellungsmöglichkeiten und Auswertungen.

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Schwingungsprüfung

In unseren modernen Schwingungslaboren prüfen wir Ihre Produkte und Baugruppen normgerecht auf das Verhalten und die Zuverlässigkeit bei Schwingungs- und Stoßbelastung. Elektrodynamische Shaker von 9 KN bis 60 kN Kraft mit Gleittisch sowie eine verfahrbare Klimakammer für gleichzeitige Temperatur- und Feuchtebelastung der Prüflinge stehen zur Verfügung.

Wünschen Sie Schwingungs- und Schockprüfungen unter klimatischen Einflüssen? Wir simulieren Belastungszustände in einem weiten Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich. Entwicklungsbegleitende Produktvalidierungen umfassen weitere Prüfverfahren wie Druckimpulsprüfungen, Berstdruckprüfungen, Dichtheitsprüfungen z.B. bei Kraftstoff-Rails.

Prüfspektrum

  • Schwingungsprüfung
  • Schwingungsuntersuchungen
  • Vibrationstests
  • Kombinationsprüfung aus Schwingung, Schock und Klima
  • Druckimpulsprüfungen, Berstdruckprüfung,
  • Dichtheitsprüfung
  • Korossionsprüfung
  • Transportsimulation
  • Probittest
  • Wöhlerlinienermittlung
  • Treppenstufenverfahren
  • Sonic fatigue Test
  • Prüfung auf Kraftstoffbeständigkeit

Prüfparameter

Schwingprüfung

  • Gleitsinus, Rauschen, Überlagerte Anregungen, Resonanzverweilen
  • Frequenzbereich 1 bis 3500 Hz
  • Kraftvektor 60 kN
  • Prüfbeschleunigung bis 140 g

Schockprüfung

  • Halbsinus, Sägezahn, Trapez, Shock Response Spectrum (SRS) u.a.
  • Spitzenbeschleunigung bis 200 g
  • Schockdauer 1-50 ms

Prüflingsmasse

  • horizontal angeregt bis 2000 kg
  • vertikal angeregt bis 1000 kg
  • Schwingen und Schock auch kombiniert mit Temperatur- und Feuchtebelastung

Klimaprüfung

  • Nutzraum 1 m³
  • Temperaturbereich -70 bis +180 °C
  • relative Feuchte 10-98 %
  • Temperaturschock -80 °C bis +220 °C

 

Prüfnormen

Auswahl nationaler und internationaler Normen, Prüfvorschriften von Zertifizierungsorganen und Hersteller-Vorschriften

DIN EN 60068-2-6Prüfungen Fc: Schwingen sinusförmig
DIN EN 60068-2-27Prüfungen Ea: Schocken
DIN EN 60068-2-50Prüfungen Z/AFc: Kombinierte Prüfung – Kälte/Schwingen
DIN EN 60068-2-51Prüfungen Z/BFc: Kombinierte Prüfung – Trockene Wärme/Schwingen
DIN EN 60068-2-64Prüfungen Fh: Breitbandrauschen
DIN EN 60068-2-80Prüfungen Fi: Mixed-Mode Vibrationsprüfung
DIN EN 60068-2-81Prüfungen Ei: Schocken – Synthese des Schockantwortspektrums (SRS)
MIL-STD-810Test Method Standard for Environmental Engineering Considerations and Laboratory Tests
RTCA/DO-160Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment
DIN EN 60 721Klassifizierung von Umweltbedingungen
DIN EN 50 125Umweltbedingungen für Betriebsmittel auf Bahnfahrzeugen
DIN EN 50 155Elektronische Einrichtungen auf Schienenfahrzeugen
DIN EN 61 373Betriebsmittel von Bahnfahrzeugen
ETSI EN 300 019Telecommunication
VW 801 01Elektrische und elektronische Baugruppen in Kraftfahrzeugen
BMW GS 95003Elektrik-/Elektronik-Baugruppen in Kraftfahrzeugen
ISO 16750-3Road Vehicles – Mechanical Loads

Mehraxiale Schwingungsprüfung mit/ohne thermischer Belastung

Für die Betriebslastensimulation oder Transportbeanspruchung speziell in der Automobilindustrie setzen wir im Rahmen von Betriebsfestigkeitsuntersuchungen einen Hexapod-Shakerprüfstand ein, dessen Hauptbestandteile ein multi-axialer Schwingtisch und ein kombinierbarer Heißgasgenerator sind.

Dieses Testequipment ist besonders geeignet zur Prüfung von Bauteilen, Baugruppen und Subsystemen wie zum Beispiel Tanks, An- und Aufbauteilen, Abgasanlagen, Dach- und Heckträgersystemen, Frontendmodulen, Kühlersystemen und vielem mehr.

Mit Hilfe des multi-axialen Hexapod-Schwingtisches ist es möglich, die Belastungen aus mechanischen Schwingungen geregelt zu erzeugen, ob zur Simulation der Betriebslasten wie Fahrbahnunebenheiten, Lenk- und Bremsbelastungen, Lastwechsel, und Vertikal- und Wankbewegungen.

Zum Beispiel Abgasanlagen und abgasführende Bauteile unterliegen aufgrund ihrer Funktion und Lage im Fahrzeug komplexen Beanspruchungsbedingungen. Zum einen gibt es auf Grund der Temperatur des Abgases starke thermomechanische Beanspruchungen. Zum anderen müssen diese Bauteile mechanische Schwingungsbelastungen ertragen, die aus Fahrzeugbewegungen bzw. Anregungen durch Motorschwingungen entstehen. Der Heißgasgenerator ist in der Lage wechselnde thermomechanische Belastungen an Bauteilen zu generieren. Durch die Kombination beider Systeme kann eine Überlagerung der Beanspruchungen experimentell simuliert werden. Beide Systeme lassen sich unabhängig voneinander betreiben.

Parameter

  • Tischgröße: Durchmesser 2,2m
  • Nutzlast: max. 680kg
  • Beschleunigung: max. 200m/s²
  • Frequenzbereich: 0,5 – 100 Hz
  • Brennerleistung: max. 700 kW
  • Prüfstandsbetrieb: 24/7 möglich
  • Heißgas-Massestrom: max. 0,850 kg/s
  • Heißgas-Temperatur: max. 850°C
  • Schnittstellen:
    • 16 Beschleunigungen (beliebig erweiterbar)
    • 24 weitere analoge Eingänge
    • 8 analoge Ausgänge
    • 16 digitale Ein- und Ausgänge

Druckimpulsprüfung

Druckimpulsprüfungen, Dichtheitsprüfungen, Berstdruckprüfungen führen wir an Hydraulikkomponenten, Rohrleitungen, Fittings, Verschraubungen, Kraftstoffleitungen, Einspritzsysteme und Rails durch. Dabei wird die Druckimpulsfestigkeit mit dynamischen Innenprüfungen getestet. Bei kombinierten Druckimpuls- und Vibrationsprüfungen nach IACS und DNVGL Type Approval werden Hydraulikverschraubungen zusätzlich zum Innendruck auf Biegung belastet.

Zulassungsprüfungen für Hydrauliksysteme gehören ebenso zu unserem Prüfspektrum wie umfassende Validierungsprüfungen z.B. für Kraftstoff-Rails.

Prüfspektrum

  • Druckimpulsprüfungen
  • Hydropulsprüfungen
  • Kombinierte Druckimpuls- und Vibrationsprüfung (IACS, DNVGL)
  • Berstdruckprüfung
  • Dichtheitstests mit unterschiedlichen Medien (Öl, Wasser, Stickstoff, Helium u.a.)
  • Pull-Out-Test
  • Vakuumprüfung

Prüfparameter

Druck, dynamischDynamischer Maximaldruck bis 1.400 bar
Impulsfrequenz typisch 1 Hz
sinusförmig bis 30 Hz
VibrationBiegefrequenz von Hydraulikrohren bis 20 Hz
KurvenformSinus, Dreieck, Trapez oder genormte Kurven
z.B. nach IACS P2.11.5.5.3, DNVGL u.a.
TemperaturUmgebungstemperatur -40°C bis 140°C
Druck, statischBerstdruckprüfung bis 4.000 bar

Prüfnormen (Auswahl)

IACS Req. 2011International Association of Classification SocietiesRequirements concerning pipes and pressure vessels
P2.11 Type Approval of Mechanical Joints
GLGermanischer LloydKlassifikations- und Bauvorschriften Rohrverschraubungen
DNVDet Norske VeritasStandards for Certification No. 2.9
Type Approval Program No. 5-792.20
Pipe Couplings
DNVGLDNV GL SECLASS PROGRAMME Type approval
Mechanical joints
DNVGL-CP-0185
BS 4368 Part 4British StandardCompression couplings for tubes
ISO 19879Internationale Organisation für NormungPrüfverfahren für metallische Rohrverschraubungen in der Fluidtechnik
ISO 6605Internationale Organisation für NormungHydraulic fluid power, hoses and hose assemblies, test methods