WO2014131697A1 - Prüfvorrichtung und verfahren zur durchführung eines drucktests - Google Patents

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WO2014131697A1
WO2014131697A1 PCT/EP2014/053396 EP2014053396W WO2014131697A1 WO 2014131697 A1 WO2014131697 A1 WO 2014131697A1 EP 2014053396 W EP2014053396 W EP 2014053396W WO 2014131697 A1 WO2014131697 A1 WO 2014131697A1
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test
plate
pressure sensor
ram
measuring section
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PCT/EP2014/053396
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Frank Mohr
Matthias Popp
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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Definitions

  • the invention relates to a test device and a method for performing a pressure test.
  • the invention further relates to the use of a film pressure sensor.
  • the performance of pressure tests serves in particular to determine a creep behavior of a test material.
  • a test material is here a material, for example, a specific material, understood.
  • creep of materials especially materials, one, usually time and / or temperature-dependent, plastic deformation under load is called.
  • the creep modulus or the creep count can be used as a measure for the creep.
  • the creep behavior of materials for example, has to be considered in the design of components, since the creep behavior can have a sometimes considerable influence on the properties, the behavior and the functionality of components made of creeping materials.
  • a test device for carrying out a pressure test comprising a first and a second ram, each having a test surface and arranged such that the two test surfaces are aligned parallel to each other and facing each other, a clamping device , which is formed and arranged to fix the two press punches in a clamping position, wherein in the clamping position an arranged between the test surfaces of the press die plate-shaped test material and / or arranged between the test surfaces of the pressing die carrier plate is acted upon by an initial pressure, and a Pressure sensor with a measuring section and a read-out section, wherein the measuring section of the pressure sensor between the two test surfaces is arranged.
  • the invention is based on a number of findings. On the one hand, the invention is based on the knowledge that the sizes and shapes of the test material samples provided in existing pressure tests and the manner of providing the test materials are not well suited for all test materials. In particular, the use of long, slender specimens does not correspond to the use of different test materials in different applications.
  • the test device for performing a pressure test therefore provides two ram, which are preferably plate-shaped, d. H. in a plane parallel to the test surface (main extension plane) have a length and width which is at least as large, preferably 1, 5 times or twice as large as the dimension (thickness) in a direction orthogonal to the test surface.
  • the respective test surfaces of the two press punches are arranged so that between them a plate-shaped test material and / or a support plate can be arranged and subjected to an initial pressure.
  • a plate-shaped test material is understood here a test material whose extension in a main extension plane, here a plane parallel to the test surfaces of the ram, a significantly greater extent than in a direction orthogonal to this main extension plane.
  • a plate-shaped sketchma- material with an extent in the main plane of extension which corresponds to at least twice, preferably at least ten times, the extent in a direction orthogonal to this main plane of extension.
  • a clamping device which preferably has one or more clamping means, serves to clamp the two pressing dies against each other and to fix them in this clamping position, so that an initial pressure is exerted on the plate-shaped test material or the carrier plate arranged between the test surfaces.
  • the tensioning device is preferably designed such that an initial pressure of between 5 and 50 kPa, for example between 10 and 25 kPa, in particular between 15 and 20 kPa, and particularly preferably 16 kPa, can be applied.
  • the initial pressure may preferably also be a predetermined initial pressure, that is to say that a value for the initial pressure to be applied is predetermined and then a pressure corresponding to this value is applied. This can be done for example via a torque limiter of clamping means of the clamping device.
  • a support plate can be provided, for example to facilitate the handling of the test material, on the support surface of which the plate-shaped test material is arranged, and this support plate with test material (and the measuring section of the pressure sensor) can be arranged between the press dies.
  • a structure with carrier plate, but without test material (as a reference object) can be tested parallel to such a structure.
  • only the support plate (with the measuring section of the pressure sensor) is arranged between the press dies.
  • the plate-shaped test material and / or the carrier plate preferably has an extent in a plane parallel to the test surfaces, which is preferably equal to or smaller than the extent of the test surfaces in this plane or parallel thereto.
  • the test surfaces of the press punches are preferably planar and, if appropriate, polished and / or ground.
  • a shape tolerance is preferred as a measure of the flatness of the test surfaces of a maximum of 0.5 mm.
  • the mean roughness R a of the test surfaces is not more than 0.5 ⁇ m (micrometers), in particular not more than 0.2 ⁇ m (micrometers).
  • the two press punches preferably have the same or essentially the same extent in a plane parallel to the test surfaces.
  • the test surfaces of the two press punches are the same size.
  • the expansion of the two ram in a direction orthogonal to the test surfaces is preferably the same size.
  • the test apparatus further comprises a pressure sensor which has two different sections: a measuring section which serves as a pressure sensor, ie measures a pressure acting on the surface of the measuring section, and a read-out section, at which measured values recorded in the measuring section can be read - For example, by releasably connecting the read-out section to a read-out device.
  • the pressure sensor is preferably designed as a planar sensor, ie as a sensor which has a significantly greater extent in a main extension plane than in a direction orthogonal to this main extension plane.
  • the extension in the main plane of extension is a multiple, in particular more than a factor of ten, greater than the extension in a direction orthogonal to this main extension plane.
  • the pressure sensor can be designed as a flexible, pressure-sensitive sensor, in particular as a film pressure sensor, for example based on inks and / or piezoelements.
  • the measuring section and the read-out section are preferably connected to one another, in particular in such a manner connected by signal technology, that the measured values recorded in the measuring section can be read out in the read-out section, preferably by means of a read-out device.
  • the measuring section of the pressure sensor is arranged between the two test surfaces of the test apparatus. In particular, the measuring section is arranged between the plate-shaped test material or the carrier plate and one of the two test surfaces of the two press punches. If the clamping device then applies an initial pressure to the plate-shaped test material and / or the carrier plate, the measuring section of the pressure sensor arranged between the test material or the carrier plate and one of the pressing dies is also subjected to a pressure which preferably corresponds to the initial pressure.
  • the measuring section is preferably a planar section of the pressure sensor with a measuring surface.
  • the test duration preferably comprises a paging period during which the test apparatus is exposed to certain climatic conditions in a climatic chamber, and moreover a time period before and / or after the paging period, in which preferably the measured values recorded in the measurement section before or after the paging Readout section can be read.
  • the clamping device serves to fix or fix the two press punches in the clamping position so that a plate-shaped test material arranged therebetween and / or a carrier plate is subjected to pressure in two areas by the two press punches. In this case, preferably, a predetermined initial pressure is achieved.
  • the clamping device is furthermore preferably designed and arranged to fix the two press punches over a test period in the clamping position and thus to keep them clamped relative to one another. This means that the clamping device holds the ram in the clamping position, which generates the initial pressure at the beginning of the test period, for the entire test period and releases the ram from this clamping position only by loosening the clamping device.
  • the pressure section can also be determined by the measuring section of the pressure sensor which is also arranged between the press punches, by determining the pressure change at the beginning of the test period recorded pressure, which preferably corresponds to the initial pressure, with the recorded at the end of the test period at the measuring section pressure, the so-called residual pressure is compared. Since the chuck does not release the dies from their clamping position which originally created the initial pressure, the pressure change can only be due to a change in the test material and / or the backing plate, i. H. used as a measure of creep.
  • test devices can be arranged in parallel in a common climate chamber and subjected to a long test duration, for example a test duration of several days to several weeks with a multiplicity of temperature cycles.
  • a further advantage results from the fact that a pressure sensor is used which directly absorbs the pressure which acts between the two test surfaces of the press punches and the plate-shaped test material or the carrier plate arranged therebetween.
  • test material can be tested in sheet form.
  • This form of test material comes in many applications closer to the real use of materials as, for example, slender rod or cuboid test specimens.
  • shim materials in the aerospace industry are often used in thin layers between two other components, so that the arrangement of a plate-shaped test material between the two press dies represents a structure that comes very close to the real conditions of use in this field of application.
  • a preferred embodiment provides that the read-out section of the pressure sensor protrudes from a space between the press dies in such a way that the read-out section can be connected to a read-out device while the press dies are fixed in the clamping position.
  • the use of a pressure sensor with a measuring section and a read-out section has the particular advantage that the read-out section of the pressure sensor is not must be arranged between the two test surfaces of the ram.
  • the measured values recorded in the measuring section can be read out in a particularly simple manner by connecting the read-out section to a read-out device, even while the press punches are fixed in the clamping position by the clamping device.
  • the accessibility to the read-out section of the pressure sensor is facilitated even when fixed in the clamping position press punches. It is thus made possible to read out the values recorded in the measuring section at the beginning and at the end of the test period, ie before and after the removal via the read-out section, without releasing the press punches from the clamping position.
  • the press punches have an extent orthogonal to the test surfaces, which is at least 2 cm, preferably at least 2.5 or 3 cm.
  • the extension is orthogonal to the test surfaces a maximum of 5 cm, in particular a maximum of 4.5 or 4 cm.
  • the test surfaces preferably have an extension of about 50x50 mm to about 100x100 mm.
  • Such an extent orthogonal to the test surfaces which may also be referred to as the thickness of the press dies, is preferred so that a deflection of the press dies does not occur or to an extent that would have a significant influence on the test result.
  • press punches with the preferred thickness can be braced well against each other by means of a tensioning device of a tensioning device, for example at a few points, at the same time ensuring pressure distribution distributed as uniformly as possible over the test surface.
  • the press punches comprise or consist of metal, preferably stainless steel.
  • the testing device is aligned by a carrier plate, which is arranged on the test surface of the first ram and a support surface, which faces parallel to the test surface of the second ram and the test surface of the second ram.
  • This support plate is preferably detachably arranged on one of the test surfaces, preferably on the test surface of the first press ram, which is arranged in an arrangement. tion of the test device with horizontally oriented test surfaces, for example, the lower punch can be.
  • the plate-shaped test material is preferably arranged on the carrier surface of the carrier plate.
  • the measuring section of the pressure sensor is preferably arranged between the plate-shaped test material and the second, for example in the aforementioned orientation with horizontally oriented test surfaces upper, ram.
  • Such an embodiment with a carrier plate has the advantage that also plate-shaped test materials can be tested, which are difficult or impossible to handle without a carrier plate, for example because the test materials in the plate shape to be tested, which has a very small extent in a direction orthogonal to the Main extension plane can not have sufficient stability.
  • the plate-shaped test material can be detachably or non-detachably arranged on the carrier surface of the carrier plate.
  • test material consists of a first liquid or free-flowing and then cured material
  • initially liquid or flowable material it may be advantageous to apply the initially liquid or flowable material to the support plate and allowed to harden there, so that the test material can then be handled together with the support plate .
  • Such an arrangement of the test material is particularly preferred, since this structure, for example, the application of shim materials in the aviation industry is very close and thus realistic test conditions can be created.
  • the carrier plate has an extent orthogonal to its main extension plane of less than 5 mm, in particular of 2-3 mm. Such a thickness of the support plate is sufficient with appropriate choice of material to produce sufficient stability, and on the other hand small enough so as not to excessively increase the height of the overall structure of the tester.
  • the carrier plate comprises or consists of a carrier material which has a creep modulus of at least 50 GPa, in particular of at least 60 GPa, preferably at least 70 GPa.
  • a carrier material is preferred for the formation of the carrier plate, since the test material preferably has a significantly lower creep modulus. If the carrier material has significantly different properties than the test material, especially under the climatic conditions provided during the test period, the influence of the carrier material of the carrier plate on the test result can be minimized.
  • carrier plate of a carbon fiber-reinforced plastic as a carrier material is preferred.
  • test device is particularly preferred, in which the plate-shaped test material is a cured polymer, preferably a 2-component epoxy resin.
  • the test materials may preferably be plastics, in particular cured polymers.
  • test materials are epoxies, polyurethanes, phenolic resins, glass fiber reinforced thermoplastics, semi-crystalline thermoplastics.
  • so-called shim materials based on reactive resins are preferred as test materials.
  • Such shim materials such as, for example, adhesive pastes for casting filling of components of the aerospace industry, are preferably initially flowable and then hardened.
  • Their creep behavior, in particular the long-term creep behavior, in the cured state is of particular interest, for example in order to be able to assess the safety and functionality of components of the aerospace industry.
  • the plate-shaped test material has a flat surface with a shape tolerance of not more than 0.5 mm, preferably not more than 0.2 mm.
  • the surface of the plate-shaped test material has a roughness of less than 0.5 ⁇ (microns), in particular of at most 0.2 ⁇ (microns).
  • the surface of the plate-shaped test material can be polished or ground, for example, for this purpose.
  • the aforementioned information applies to both, preferably parallel to each other and parallel to the main direction of extension of the plate-shaped test material lying surfaces of the plate-shaped test material.
  • a flat surface with the stated properties contributes to a substantially full-surface contact between the test material and the test surfaces of the press Stamp at.
  • a corresponding surface finish also contributes to substantially full-area contact between the test material and the carrier surface of the carrier plate.
  • the arranged on a surface of the test material measuring section of the pressure sensor can produce a better contact to a flat surface than to an uneven surface.
  • the pressure sensor in particular the measuring section of the pressure sensor, has a flat surface with a shape tolerance of not more than 0.3 mm, in particular not more than 0.2 mm, preferably not more than 0.1 mm.
  • a correspondingly planar design of the measuring section of the pressure sensor as well as the formation of the surfaces of the plate-shaped test material, the surfaces of the carrier plate and the test surfaces of the ram contributes to the best possible contact with the respective surfaces, which in turn contributes to an improvement of the test results.
  • the test apparatus is formed and arranged to plate-shaped test materials having a thickness of 0.5 to 5 mm, preferably of about 0.5 mm, 1, 0 mm, 1, 5 mm, 2 mm, 2 , 5 mm, 3.0 mm, 3.5 mm, 4.0 mm or 4.5 mm between the two test surfaces of the press dies.
  • the test material preferably has an extension in the plane of the plate, i. H. in length and width, from about 50x50 mm to 100x100 mm.
  • a square design is preferred, but other rectangular configurations are possible.
  • Length and width in the plane of the plate may preferably vary between 50 and 100 mm.
  • the extent in the plane of the test material is less than or equal to the extent of the test surfaces of the ram and optionally the support surface of the support plate. In this way it can be ensured that the entire plate-shaped test material is acted upon by the test surfaces of the ram and an optionally still interposed support plate with pressure.
  • the pressure sensor is designed to measure in a measuring range between 5 and 50 kPa, for example between 10 and 25 kPa, in particular between 15 and 20 kPa and particularly preferably 16 kPa.
  • a transfer layer is provided, which is arranged between the measuring section of the pressure sensor and the plate-shaped test material. Additionally or alternatively, a transfer layer can also be arranged between the measuring section of the pressure sensor and one of the test surfaces. Such a transfer layer can improve the contact between the measuring section of the pressure sensor and the test material or the test surface of a press ram.
  • a test device is used with a support plate but without a test material (as a reference object), the transfer layer can improve the contact between the measuring section of the pressure sensor and the support surface of the support plate and the test surface of a press ram.
  • the transfer layer comprises or consists of a transfer material which has significantly different properties than the test material in order to minimize an influence of the transfer material of the transfer layer, in particular also during the aging in the climatic chamber.
  • the tensioning device is designed to have an initial pressure of 5 to 50 kPa, for example 10 to 25 kPa, in particular 15 to 20 kPa and particularly preferably 16 kPa, on a plate-shaped arrangement arranged between the test surfaces of the press dies Apply test material and / or a carrier plate arranged between the test surfaces of the press dies.
  • the tensioning device may comprise one or more tensioning means, for example screw clamps, screwed and / or riveted joints.
  • the clamping means are preferably guided by recesses in the press dies.
  • the clamping means in particular screw and / or Nietverbindun- conditions, be provided with a torque limiter, so that over such a torque limit when clamping the two ram against each other a certain initial pressure is achieved.
  • the recesses can be guided by the clamping means are preferably holes with a circular cross-section.
  • the plate-shaped test material and / or the carrier plate corresponding recesses so that the Clamping means of the clamping device can be performed both by the ram and by the plate-shaped test material and the support plate.
  • one or more stops, elevations and / or depressions may be provided on the test surfaces, which are otherwise configured with the preferred flatness or roughness, for aligning or fixing the carrier plate and / or the test material relative to the test surface can serve.
  • the object stated at the outset is achieved by a method for carrying out a pressure test, in particular using a test device according to one of the preceding claims, comprising the steps: arranging a plate-shaped test material and / or a carrier plate between a test surface of a first press ram and a test surface of a second ram of a test apparatus, wherein the two test surfaces are aligned parallel to each other and face each other, providing a pressure sensor having a measurement section and a readout section, arranging the measurement section of the pressure sensor between the two test surfaces, fixing the two rams by means of a jig in a clamping position, wherein arranged in the clamping position between the test surfaces of the press die plate-shaped test material and / or between the test surfaces de An initial pressure is applied to the carrier plate arranged on the ram, readout of measured values recorded in the measuring section, arrangement of the test device in a climatic chamber for a test duration, renewed readout of measured values recorded in
  • test device described above and its training is particularly suitable to be used with the methods described herein and its training and accordingly apply the advantages described herein, embodiments and details of the method and its training also mutatis mutandis for the use of the test apparatus and their appropriate training.
  • the method After arranging and providing a test device, preferably a test device described above, the method reads out a pressure recorded at the measuring section of the pressure sensor via the read-out section of the pressure sensor before the test device is arranged in a climatic chamber for an aging period and preferably there is a specific climate or a certain climate change, and to compare this value with the value that is read out after the removal in the climate chamber at the readout section.
  • the test period is preferably several days, in particular several weeks. In this way, the long-term creep behavior of the test material can be determined.
  • the following steps are preferred: removal of the test apparatus from the climatic chamber before read-out again; and / or connecting the read-out section to a read-out device before reading out and / or before reading again.
  • a further development of the method is preferred in which a plate-shaped test material and a carrier plate with a carrier surface are arranged between the test surfaces of the two press punches and which comprises the following steps: providing a second test device, in particular a test device described above, with a first and a second press ram each having a test surface and arranged such that the two test surfaces are aligned parallel to each other and facing each other, arranging a second support plate between the test surfaces of the press dies of the second test apparatus, providing a second pressure sensor having a measurement section and a readout section, disposing the measurement section of the second pressure sensor between the two test surfaces of the press punches of the second test device, fixing the two press punches of the second test device medium s a second clamping device in a clamping position, wherein in the clamping position, the arranged between the test surfaces of the press ram of the second test device second carrier plate is acted upon by an initial pressure.
  • two test devices are provided and arranged, once with a carrier plate and a test material and once only with the carrier plate.
  • the measuring sections of the pressure sensors are read out and compared with each other before and after the outsourcing. If, in addition, the comparison results of the two test devices are compared with one another, the influence of the carrier plate on the result of the comparison can be calculated out, by subtracting the pressure change measured in the tester only with support material from the pressure change measured in the test device with support material and test material.
  • an embodiment of the method with the following steps is preferred: producing a predetermined temperature or a predetermined temperature profile during the test period; and / or producing a predetermined humidity or a predetermined course of humidity during the test period.
  • the predetermined temperature or the predetermined temperature profile and / or the predetermined air humidity or the predetermined shipsfeuchtig- keitsverlauf be maintained within a tolerance range.
  • test conditions that are close to the real field of application can be generated in order to test the creep behavior of the test material under realistic (climate) conditions.
  • a method is particularly preferred with the steps: varying the temperature in the climate chamber during the test period several times between a minimum and a maximum temperature; wherein the minimum temperature is preferably -50 ° C and the maximum temperature is preferably + 70 ° C.
  • the temperature range is preferably matched to the real temperature range in the field of application and is preferably between -100 ° C and + 100 ° C, for example between -70 ° C and + 70 ° C, especially -50 ° C and + 50 ° C. It is also possible to use minimum and maximum temperatures which are at different distances from 0 ° C., for example a temperature range from -50 ° C. to + 70 ° C.
  • the temperature of an initial temperature above the minimum temperature and the maximum temperature is varied back to the starting temperature, which can also be referred to as a temperature cycle.
  • a temperature cycle can also be referred to as a temperature cycle.
  • the object stated at the outset is achieved by the use of a film pressure sensor with a measuring section and a read-out section in a previously described test apparatus and / or a previously described method.
  • a film pressure sensor with a measuring section and a read-out section is particularly suitable for being used with a previously described test device or one of its further developments and / or in a previously described method or one of its further developments.
  • Figure 1 An exemplary embodiment of a test device according to the invention with a test material
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a test device according to the invention without test material
  • FIG. 3 shows a three-dimensional partial representation of the test device according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a three-dimensional partial representation of the test apparatus according to FIG. 2;
  • Figure 5 a further three-dimensional partial representation of the test device according to
  • FIG. 1 A first figure.
  • FIG. 6 shows a further three-dimensional partial representation of the test device according to FIG.
  • FIG. 7 shows a three-dimensional representation of the test device according to FIG. 1 with connected read-out device
  • FIG. 8 shows a further three-dimensional representation of the testing device according to FIG.
  • FIG. 9 shows an exemplary measurement result generated with the test apparatus according to FIG. 1 before being stored in a climatic chamber
  • FIG. 10 an exemplary measurement result generated with the test apparatus according to FIG. 2 before being stored in a climatic chamber;
  • FIG. 11 an exemplary measurement result generated with the test device according to FIG. 1 after the removal from storage in a climatic chamber;
  • FIG. 12 an exemplary measurement result generated with the test device according to FIG. 2 after the removal from storage in a climatic chamber.
  • test devices 10 are exemplary embodiments of test devices according to the invention shown, wherein in Figures 1, 3, 5 and 7, a test device 10 with a support plate 200 and a plate-shaped test material 300 and in Figures 2, 4, 6 and 8, a test device 10 'are shown with a carrier plate 200' but without test material.
  • the two test devices 10, 10 'thus differ essentially in that a test material 300 is arranged in the test apparatus 10 and not in the test apparatus 10'.
  • the test apparatus 10 'thus serves as a reference object.
  • the two test surfaces 1 1 1, 121, 1 1 1 ', 121' are aligned parallel to each other and facing each other.
  • In the illustration of Figures 1 and 2 with horizontal Aligned test surfaces 1 1 1, 121, 1 1 1 ', 121' are the first ram 1 10, 1 10 ', the lower of the two ram.
  • test apparatus 10 On the test surfaces 1 1 1, 1 1 1 'of the first, in Figure 1 and Figure 2 respectively lower punch 1 10, 1 10' is in each case a support plate 200, 200 'arranged with a support surface.
  • a plate-shaped test material 300 is arranged on the carrier surface of the carrier plate 200.
  • a film pressure sensor 400 with a measuring section and a read-out section 410 ' is arranged in the test apparatus 10 between the plate-shaped test material 300 and the test surface 121 of the second press ram 120 in FIG.
  • the measuring section of the film pressure sensor 400 'of the test apparatus 10' is arranged between the support surface of the support plate 200 'and the test surface 121' of the second, in Figure 2 upper, ram 120 '.
  • the measuring section of the film pressure sensor 400 of the test apparatus 10 is surrounded by a transfer layer 430, which is thus arranged between the measuring section and the test surface 121 on the one hand and the measuring section and the plate-shaped test material 300 on the other hand.
  • the measuring section of the film pressure sensor 400 'of the test apparatus 10 is likewise surrounded by a transfer layer 430', which is thus arranged between the measuring section and the test surface 121 'on the one hand and the measuring section of the support surface of the support plate 200' on the other hand.
  • the two rams 1 10, 120, 1 10 ', 120' of the test devices 10, 10 ' are fixed in a clamping position shown in Figures 1 to 8 respectively by means of a clamping device 500, 500', so that in this clamping position, the plate-shaped test material 300th or the carrier plate 200, 200 'are subjected to a pressure.
  • the clamping device 500, 500 'realized with clamping means which are designed here as screw.
  • both the ram 1 10, 120, 1 10 ', 120' and the support plates 200, 200 'and the plate-shaped test material 300 each recesses having a circular cross-section, are guided by the screws or threaded rods 510, 510'.
  • a spacer 700 is also seen in the form of an aluminum plate. Such a spacer 700 may preferably be provided, for example, when the clamping device requires it. Such a spacer 700 may be arranged in a test setup with test material as shown in FIG. 1, but also in a test setup without test material.
  • the nuts of the screw connections 500, 500 ' can be tightened, for example with a torque limitation, in order to exert a predetermined, preferably uniform pressure on the test material 300 or the carrier plate 200, 200'.
  • This pressure which is also referred to as the initial pressure, is preferably read out before the test device 10, 10 'is removed in a climatic chamber via the read-out section 410, 410' of the film pressure sensor 400, 400 'and at least once again, after the removal from storage in a climatic chamber conclusions can be drawn on the creep behavior by comparing the measured values before and after the outsourcing.
  • the opposite surface of the film pressure sensor 400, 400 ' are preferably flat, so that as full as possible contact between the respective contacting surfaces is formed.
  • the transfer layer 430, 430 ' is used, in particular, to produce as full contact as possible between the measuring section of the film pressure sensor and the adjacent surfaces, if, for example, the measuring section of the film pressure pressure sensor 400, 400' does not have a sufficiently level surface.
  • the measuring section 410, 410 'of the film pressure sensor 400, 400' is signal-connected to the measuring section, so that measured values recorded at the read-out section 410, 410 'at the measuring section can be read out.
  • the measuring section 410 (not visible in Figure 7) can be connected by insertion into a corresponding recess releasably connected to the read-out device 600.
  • the read-out device 600 can preferably be connected to an evaluation device, for example a computer, in order to further process the readout measured values.
  • FIGS. 9 to 12 show exemplary results of such an evaluation.
  • FIGS. 9 and 10 show measured values recorded in the measuring sections of the test devices 10, 10 'before the test devices 10, 10' are transferred to a climatic chamber, in FIGS. 11 and 12 after removal. Between the measurements shown in FIGS. 9 and 10 and FIGS. 1 and 12, there was a 14-day aging period in a climatic chamber in which a temperature cycle between -50.degree. C. and + 50.degree. C. was run twice a day.
  • FIGS. 9 and 11 show the results of the test apparatus 10 with a test material 300
  • FIGS. 10 and 12 show the results of the test apparatus 10 'without test material, but only with the support panel 200'.
  • the base area corresponds to the area of the respective measuring section of the film pressure sensor.
  • the measured pressure is plotted in FIGS. 9 to 12.
  • the upwardly flat surfaces 1, 1 ', 3, 3' indicate that in this area the maximum pressure to be absorbed by the film pressure sensors has been reached.
  • this maximum pressure was not reached.
  • FIGS. 10 and 12 show in the regions V and 3', both before and after the removal, a substantially full-area reaching of the maximum pressure.
  • the carrier material of the carrier plate 200 ' preferably does not creep or has a significantly different creep behavior than the test material, no pressure change can be recognized before and after the aging, apart from the presumed artifact 4'.
  • FIGS. 10 and 12 shown here therefore, no portion of the carrier plate 200 'can be seen from creeping, so that the results shown in FIGS. 9 and 11 are attributable solely to the creep of the test material 300.
  • FIG. 9 shows the measurement result of the test apparatus 10 with test material 300 before removal from storage.
  • the pressure is lower than in the area 1, in which the maximum pressure absorbable by the film pressure sensor 400 has been reached or exceeded.
  • regions 2a, 2b may, for example, be regions in which the surfaces of the measuring section of the film pressure sensor and of the test material were not in full contact, for example because of a depression in the surface of the test material at this location.
  • a pressure increase due to a homogenization of the surface after the outsourcing observable is, overall, however, a pressure reduction may occur, for example, if the test material shrinks during the outsourcing or contracts or crawls laterally "flows away".

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung eines Drucktests. Die Prüfvorrichtung (10, 10')umfasst einen ersten und einen zweiten Pressstempel (110, 120, 110', 120'), die jeweils eine Prüfoberfläche (111, 111', 121, 121') aufweisen und derart angeordnet sind, dass die beiden Prüfoberflächen parallel zueinander ausgerichtet und einander zugewandt sind,eine Spanneinrichtung (500, 500'), die ausgebildet und angeordnet ist, die beiden Pressstempel in einer Spannposition zu fixieren, wobei in der Spannposition ein zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnetes plattenförmiges Prüfmaterial (300') und/oder eine zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete Trägerplatte (200, 200') mit einem Initialdruck beaufschlagt wird, undeinen Drucksensor (400, 400') mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt (410, 140'), wobei der Messabschnitt des Drucksensors zwischen den beiden Prüfoberflächen angeordnet ist.

Description

Prüfvorrichtung und Verfahren zur Durchführung eines Drucktests
Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung eines Drucktests. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Folien-Drucksensors.
Die Durchführung von Drucktests dient im Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung insbesondere der Bestimmung eines Kriechverhaltens eines Prüfmaterials. Als Prüfmate- rial wird hier ein Material, beispielsweise ein bestimmter Werkstoff, verstanden. Als Kriechen von Materialien, insbesondere Werkstoffen, wird eine, meist zeit- und/oder temperaturabhängige, plastische Verformung unter Last bezeichnet. Als Kennzahl für das Kriechen kann der Kriechmodul oder die Kriechzahl verwendet werden.
Das Kriechverhalten von Materialien ist beispielsweise bei der Konstruktion von Bauteilen zu berücksichtigen, da das Kriechverhalten einen zum Teil erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften, das Verhalten und die Funktionsfähigkeit von Bauteilen aus kriechenden Werkstoffen haben kann.
Um das Kriechverhalten von Prüfmaterialen zu bestimmen, existieren verschiedene Tests bzw. Prüfmethoden. In der Europäischen Norm EN ISO 899-1 ist beispielsweise die Bestimmung des Kriechverhaltens von Kunststoffen im Zeitstand-Zugversuch beschrieben, in der EN ISO 899-2 die Bestimmung des Kriechverhaltens von Kunststoffen im Zeitstand-Biegeversuch. Der ASTM International Standard D 2990-09 beschreibt Zug-, Druck- und Biege-Versuche von Kunststoffen. Der darin beschriebene Drucktest erfordert einen aufwändigen, spezifischen Aufbau, der mit entsprechenden Kosten verbunden ist und sich nur für bestimmte Anwendungsgebiete eignet.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfah- ren zur Durchführung eines Drucktests anzugeben, welche einen oder mehrere der genannten Nachteile vermeiden oder verringern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung eines Drucktests anzugeben, welche kostengünstig sind und/oder für erweiterte Anwendungsgebiete anwendbar sind. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Prüfvorrichtung zur Durchführung eines Drucktests, umfassend einen ersten und einen zweiten Pressstempel, die jeweils eine Prüfoberfläche aufweisen und derart angeordnet sind, dass die beiden Prüfoberflächen parallel zueinander ausgerichtet und einander zugewandt sind, eine Spanneinrichtung, die ausgebildet und angeordnet ist, die beiden Press- Stempel in einer Spannposition zu fixieren, wobei in der Spannposition ein zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnetes plattenförmiges Prüfmaterial und/oder eine zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete Trägerplatte mit einem Initialdruck beaufschlagt wird, und einen Drucksensor mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt, wobei der Messabschnitt des Drucksensors zwischen den beiden Prüfoberflächen angeordnet ist.
Die Erfindung beruht auf eine Reihe von Erkenntnissen. Zum Einen beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass die bei existierenden Drucktests vorgesehenen Größen und Formen der Prüfmaterialproben sowie die Art der Bereitstellung der Prüfmaterialien nicht für alle Prüfmaterialien gut geeignet ist. Insbesondere die Verwendung langer, schlanker Probekörper entspricht nicht der Einsatzform verschiedener Prüfmaterialien in unterschiedlichen Anwendungsbereichen.
Ferner bedingt der Aufbau existierender Drucktests entsprechend große Klimakammern, in denen die existierenden Prüfvorrichtungen eingebracht werden können. Dies führt zum einen dazu, dass große und entsprechend teure Klimakammern bereitgestellt werden müssen, zum anderen bedeutet dies auch, dass sämtliche Komponenten der in der Klimakammer anzuordnenden Prüfvorrichtung den Testbedingungen in der Klimakammer standhalten können müssen. Zudem wird das Kriechen in existierenden Drucktests durch Veränderung des Abstands der beiden Druckstempel, die unter einem konstanten Druck stehen, zueinander gemessen. Auch diesbezüglich hat die Erfindung erkannt, dass andere Ermittlungsmethoden besondere Vorteile bieten können. Insbesondere für die Anwendung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Durchführung von Drucktests zur Ermittlung des Kriechverhaltens von Prüfmaterialien, die in der Luftfahrtindustrie eingesetzt werden sollen, spielen die genannten Erkenntnisse und die im Folgenden dargestellten Eigenschaften und Vorteile der Erfindung eine besondere Rolle. In der Luftfahrtindustrie kommen häufig sogenannte Shim-Werkstoffe zum Einsatz, die als Zwischen- bzw. Verbindung-Lage zur Verbindung von anderen Werkstoffen bzw. Bauteilen zum Einsatz kommen. Bei solchen Werkstoffen spielt das Kriechen, insbesondere das Langzeit-Kriechverhalten, eine entscheidende Rolle für die langfristige Funktionsfähigkeit und damit Sicherheit der Bauteile bzw. Verbundbauteile. Eine weitere Erkenntnis der Erfindung ist es daher, dass insbesondere für solche Shim-Werkstoffe eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung eines Drucktests zur Ermittlung des Langzeit-Kriechverhaltens unter Bedingungen, die den Einsatzbedingungen solcher Werkstoffe in der Luftfahrtindustrie möglichst nahe kommen, von Vorteil sind.
Die Prüf Vorrichtung zur Durchführung eines Drucktests sieht daher zwei Pressstempel vor, die vorzugsweise plattenförmig ausgebildet sind, d. h. in einer Ebene parallel zur Prüfoberfläche (Haupterstreckungsebene) eine Länge und Breite haben, die jeweils mindestens so groß, vorzugsweise 1 ,5-fach oder doppelt so groß, ist wie die Ausdehnung (Dicke) in einer Richtung orthogonal zur Prüfoberfläche. Die jeweiligen Prüfoberflächen der beiden Pressstempel sind so angeordnet, dass zwischen ihnen ein plattenförmiges Prüfmaterial und/oder eine Trägerplatte angeordnet und einem Initialdruck ausgesetzt werden kann.
Als plattenförmiges Prüfmaterial wird hier ein Prüfmaterial verstanden, dessen Ausdehnung in einer Haupterstreckungsebene, hier eine Ebene parallel zu den Prüfoberflächen der Pressstempel, eine deutlich größere Ausdehnung hat als in einer Richtung orthogonal zu dieser Haupterstreckungsebene. Besonders bevorzugt ist ein plattenförmiges Prüfma- terial mit einer Ausdehnung in der Haupterstreckungsebene die mindestens dem Doppelten, vorzugsweise mindestens dem Zehnfachen, der Ausdehnung in einer Richtung orthogonal zu dieser Haupterstreckungsebene entspricht. Eine Spanneinrichtung, die vorzugsweise über ein oder mehrere Spannmittel verfügt, dient dazu, die beiden Pressstempel gegeneinander zu verspannen und in dieser Spannposition zu fixieren, so dass auf das zwischen den Prüfoberflächen angeordnete plattenförmige Prüfmaterial bzw. die Trägerplatte ein Initialdruck ausgeübt wird. Die Spannein- richtung ist dazu vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Initialdruck zwischen 5 und 50 kPA, beispielsweise zwischen 10 und 25 kPA, insbesondere zwischen 15 und 20 kPA und besonders bevorzugt von 16 kPA aufgebracht werden kann. Der Initialdruck kann vorzugsweise auch ein vorbestimmter Initialdruck sein, d.h. dass ein Wert für den aufzubringenden Initialdruck vorbestimmt und dann ein diesem Wert entsprechender Druck aufgebracht wird. Dies kann beispielsweise über eine Drehmomentbegrenzung von Spannmitteln der Spanneinrichtung erfolgen.
Wie unten noch näher ausgeführt wird, kann - beispielsweise zur Erleichterung der Handhabung des Prüfmaterials - eine Trägerplatte vorgesehen sein, auf deren Trägeroberfläche das plattenförmige Prüfmaterial angeordnet ist, und diese Trägerplatte mit Prüfmaterial (und dem Messabschnitt des Drucksensors) zwischen den Pressstempeln angeordnet sein. Um den Einfluss der Trägerplatte identifizieren zu können, kann parallel zu einem solchen Aufbau noch ein Aufbau mit Trägerplatte, aber ohne Prüfmaterial (als Referenzobjekt) getestet werden. Hierfür wird nur die Trägerplatte (mit dem Messabschnitt des Drucksensors) zwischen den Pressstempeln angeordnet. Das plattenförmige Prüfmaterial und/oder die Trägerplatte weist bzw. weisen vorzugsweise eine Erstreckung in einer Ebene parallel zu den Prüfoberflächen auf, die vorzugsweise gleich oder kleiner der Erstreckung der Prüfoberflächen in dieser Ebene bzw. parallel dazu ist.
Die Prüfoberflächen der Pressstempel sind vorzugsweise eben ausgebildet und gegebe- nenfalls poliert und/oder geschliffen. Insbesondere ist eine Formtoleranz als Maß für die Ebenheit der Prüfoberflächen von maximal 0,5 mm bevorzugt. Ferner ist bevorzugt, dass die mittlere Rauheit Ra der Prüfoberflächen maximal 0,5 μιτι (Mikrometer), insbesondere maximal 0,2 μητι (Mikrometer) beträgt.
Die beiden Pressstempel weisen vorzugsweise eine gleiche oder im Wesentlichen glei- che Ausdehnung in einer Ebene parallel zu den Prüfoberflächen auf. Vorzugsweise sind die Prüfoberflächen der beiden Pressstempel gleich groß. Auch die Ausdehnung der beiden Pressstempel in einer Richtung orthogonal zu den Prüfoberflächen ist vorzugsweise gleich groß ausgebildet. Die Prüf Vorrichtung weist ferner einen Drucksensor auf, der zwei unterschiedliche Abschnitte aufweist: Einen Messabschnitt, der als Druckaufnehmer dient, d. h. der einen auf die Fläche des Messabschnitts einwirkenden Druck misst, und einen Ausleseabschnitt, an dem im Messabschnitt aufgenommene Messwerte ausgelesen werden können, bei- spielsweise durch lösbares Anschließen des Ausleseabschnitts an einer Auslesevorrichtung. Insbesondere kann beim Anschließen des Ausleseabschnitts an eine Auslesevorrichtung der zu diesem Zeitpunkt aktuell im Messabschnitt aufgenommene Druck ausgelesen werden. Der Drucksensor ist vorzugsweise als flächiger Sensor ausgebildet, d. h. als Sensor, der in einer Haupterstreckungsebene eine deutlich größere Erstreckung aufweist als in einer Richtung orthogonal zu dieser Haupterstreckungsebene. Vorzugsweise ist die Ausdehnung in der Haupterstreckungsebene um ein Vielfaches, insbesondere um ein mehr als Zehnfaches, größer als die Ausdehnung in einer Richtung orthogonal zu dieser Haupterstreckungsebene. Insbesondere kann der Drucksensor als flexibler, druckempfindlicher Sensor, insbesondere als Folien-Drucksensor, beispielsweise auf Basis von Tinten und/oder Piezo-Elementen ausgebildet sein.
Der Messabschnitt und der Ausleseabschnitt sind vorzugsweise miteinander verbunden, insbesondere derart signaltechnisch verbunden, dass die im Messabschnitt aufgenommenen Messwerte im Ausleseabschnitt, vorzugsweise mittels einer Auslesevorrichtung, ausgelesen werden können. Der Messabschnitt des Drucksensors ist zwischen den beiden Prüfoberflächen der Prüfvorrichtung angeordnet. Insbesondere ist der Messabschnitt zwischen dem plattenförmigen Prüfmaterial bzw. der Trägerplatte und einer der beiden Prüfoberflächen der beiden Pressstempel angeordnet. Wenn dann die Spanneinrichtung das plattenförmige Prüfmaterial und/oder die Trägerplatte mit einem Initialdruck beaufschlagt, wird auch der zwischen dem Prüfmaterial bzw. der Trägerplatte und einem der Pressstempel angeordnete Messabschnitt des Drucksensors mit einem Druck beaufschlagt, der vorzugsweise dem Initialdruck entspricht.
Der Messabschnitt ist vorzugsweise ein flächiger Abschnitt des Drucksensors mit einer Messoberfläche. Nach dem Anordnen des plattenförmigen Prüfmaterials und/oder einer Trägerplatte zwischen den beiden Prüfoberflächen der Pressstempel und dem entspre- chenden Anordnen des Messabschnitts des Drucksensors zwischen dem Prüfmaterial bzw. der Trägerplatte und einem der Pressstempel und nach dem Einrichten der Spanneinrichtung derart, dass die beiden Pressstempel in der Spannposition fixiert sind und das plattenförmige Prüfmaterial und/oder die Trägerplatte mit einem Initialdruck beaufschlagen, entspricht der im Messabschnitt aufgenommene Druck vorzugsweise dem Initial- druck. Die Prüfdauer umfasst vorzugsweise einen Auslagerungsdauer, während der die Prüfvorrichtung in einer Klimakammer bestimmten klimatischen Bedingungen ausgesetzt wird, und darüber hinaus einen Zeitabschnitt vor und/oder nach der Auslagerungsdauer, in dem vorzugsweise die im Messabschnitt vor bzw. nach der Auslagerung aufgenomme- nen Messwerte am Ausleseabschnitt ausgelesen werden können.
Die Spanneinrichtung dient dazu, die beiden Pressstempel in der Spannposition so festzulegen bzw. zu fixieren, so dass ein dazwischen angeordnetes plattenförmiges Prüfmaterial und/oder eine Trägerplatte durch die beiden Pressstempel flächig mit Druck beaufschlagt wird. Dabei wird vorzugsweise ein vorbestimmter Initialdruck erzielt. Die Spanneinrichtung ist ferner vorzugsweise ausgebildet und angeordnet, die beiden Pressstempel über eine Prüfdauer hinweg in der Spannposition zu fixieren und damit relativ zueinander verspannt zu halten. Das bedeutet, dass die Spanneinrichtung die Pressstempel in der Spannposition, die zu Beginn der Prüfdauer den Initialdruck erzeugt, für die gesamte Prüfdauer hält und erst durch Lösen der Spanneinrichtung die Pressstempel aus dieser Spannposition freigibt. Wenn nun während Prüfdauer das plattenförmige Prüfmaterial kriecht, führt dies zu einer Veränderung, meist Verringerung, des auf das plattenförmige Prüfmaterial wirkenden Drucks. Durch den ebenfalls zwischen den Pressstempeln angeordneten Messabschnitt des Drucksensors kann diese Druckveränderung ermittelt werden, indem zu Beginn der Prüfdauer der am Messabschnitt aufgenommene Druck, der vorzugsweise dem Initialdruck entspricht, mit dem am Ende der Prüfdauer am Messabschnitt aufgenommenen Druck, dem sogenannten Restdruck, verglichen wird. Da die Spanneinrichtung die Pressstempel nicht aus ihrer Spannposition, die ursprünglich den Initialdruck erzeugt hat, freigibt, kann die Druckveränderung nur auf eine Veränderung des Prüfmaterialsund/oder der Trägerplatte zurückgehen, d. h. als Maß für das Kriechen herangezogen werden.
Da mittels der Spanneinrichtung somit die beiden Pressstempel in der Spannposition gegeneinander verspannt werden, im Gegensatz zu bekannten Druck-Kriechtests nicht jedoch eine kontinuierliche Aufbringung eines konstanten Drucks (was entsprechend auch eine Messung und Überwachung vorgegebener Toleranzbereiche für diesen Druck bedeuten würde) erforderlich ist, kann die Spanneinrichtung deutlich einfacher und kompakter aufgebaut sein. Insbesondere über eine lange Prüfdauer hinweg muss somit nicht mehr eine teure Druckeinrichtung belegt werden, die in der Lage ist, einen Probenkörper zwischen zwei Pressstempeln über die gesamte Prüfdauer hinweg mit einem konstanten Druck zu beaufschlagen. Auf diese Weise wird eine Prüfvorrichtung geschaffen, die einfach und kostengünstig in einer kleineren Klimakammer angeordnet werden kann. Dadurch wird es möglich, kostengünstige Tests durchzuführen, bei denen eine Mehrzahl von Prüfmaterialien in Prüfvorrichtungen parallel in einer gemeinsamen Klimakammer angeordnet und einer langen Prüfdauer, beispielsweise eine Prüfdauer von mehreren Tagen bis mehreren Wochen mit einer Vielzahl von Temperaturzyklen, ausgesetzt wer- den kann.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass ein Drucksensor verwendet wird, der direkt den Druck aufnimmt, der zwischen den beiden Prüfoberflächen der Pressstempel und dem dazwischen angeordneten plattenförmigen Prüfmaterial bzw. der Trägerplatte wirkt.
Hinzu kommt der Vorteil, dass das Prüfmaterial in Plattenform getestet werden kann. Diese Form des Prüfmaterials kommt in vielen Anwendungsbereichen dem realen Einsatz der Werkstoffe näher als beispielsweise schlanke stab- oder quaderförmige Probekörper. Insbesondere Shim-Werkstoffe in der Luftfahrtindustrie werden häufig in dünnen Lagen zwischen zwei anderen Bauteilen eingesetzt, so dass die Anordnung eines plattenförmigen Prüfmaterials zwischen den beiden Pressstempeln einen Aufbau darstellt, der den realen Einsatzbedingungen gerade in diesem Anwendungsbereich sehr nahe kommt.
Neben dem Vorteil, die Prüfvorrichtungen in einer kleinen Klimakammer bzw. eine Vielzahl von Prüfvorrichtungen in einer größeren Klimakammer ohne die Belegung großer und teurer Druckmaschinen auslagern zu können, wird ermöglicht, Werkstoffe insbeson- dere für die Luftfahrtindustrie in einem realitätsnahen Aufbau für eine lange Prüfdauer unter ebenfalls realitätsnahen Klimabedingungen (beispielsweise eine 14-tägige Prüfdauer mit zwei Temperaturzyklen von -50°C bis +50°C pro Tag) zu testen. Durch einen Vergleich eines zu Beginn der Prüfdauer, d. h. vor der Auslagerung, im Messabschnitt aufgenommenen Initialdrucks mit einem am Ende der Prüfdauer, d. h. nach der Auslage- rung, im Messabschnitt aufgenommenen Restdruck kann ein Maß für das während der Prüfdauer aufgetretene Kriechen des Prüfmaterials ermittelt werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Ausleseabschnitt des Drucksensors derart aus einem Zwischenraum zwischen den Pressstempeln herausragt, dass der Ausleseabschnitt an eine Auslesevorrichtung anschließbar ist, während die Pressstempel in der Spannposition fixiert sind.
Die Verwendung eines Drucksensors mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt hat insbesondere den Vorteil, dass der Ausleseabschnitt des Drucksensors nicht zwischen den beiden Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnet sein muss. Somit können in besonders einfacher Weise durch Anschließen des Ausleseabschnitts an eine Auslesevorrichtung die im Messabschnitt aufgenommenen Messwerte ausgelesen werden, auch während die Pressstempel durch die Spanneinrichtung in der Spannposition fixiert sind. Damit wird die Zugänglichkeit zum Ausleseabschnitt des Drucksensors auch bei in der Spannposition fixierten Pressstempeln erleichtert. Es wird somit ermöglicht, die im Messabschnitt aufgenommenen Werte zu Beginn und zum Ende der Prüfdauer, d. h. vor und nach der Auslagerung über den Ausleseabschnitt auszulesen, ohne die Pressstempel aus der Spannposition zu lösen. Ferner ist eine Ausgestaltung der Pressstempel bevorzugt, bei der die Pressstempel eine Erstreckung orthogonal zu den Prüfoberflächen haben, die mindestens 2 cm beträgt, vorzugsweise mindestens 2,5 oder 3 cm. Vorzugsweise ist die Erstreckung orthogonal zu den Prüfoberflächen maximal 5 cm groß, insbesondere maximal 4,5 oder 4 cm. Die Prüfoberflächen haben vorzugsweise eine Ausdehnung von etwa 50x50 mm bis etwa 100x100 mm.
Eine solche Erstreckung orthogonal zu den Prüfoberflächen, die auch als Dicke der Pressstempel bezeichnet werden kann, ist bevorzugt, damit eine Durchbiegung der Pressstempel nicht auftritt bzw. nicht in einem Maße, welches einen nennenswerten Einfluss auf das Prüfergebnis hätte. Insbesondere lassen sich Pressstempel mit der bevorzugten Dicke gut durch Spannmittel einer Spanneinrichtung gegeneinander verspannen, beispielsweise an einigen wenigen Punkten, wobei gleichzeitig eine möglichst gleichmäßig über die Prüfoberfläche verteilte Druckaufbringung gewährleistet werden kann.
Ferner ist insbesondere bevorzugt, dass die Pressstempel Metall, vorzugsweise Edel- stahl, aufweisen oder daraus bestehen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist bevorzugt, dass die Prüf Vorrichtung durch eine Trägerplatte, die auf der Prüfoberfläche des ersten Pressstempels angeordnet ist und eine Trägeroberfläche aufweist, die parallel zu der Prüfoberfläche des zweiten Pressstempels und der Prüfoberfläche des zweiten Pressstempels zugewandt ausgerichtet ist. Diese Trägerplatte ist vorzugsweise lösbar auf einer der Prüfoberflächen angeordnet, vorzugsweise auf der Prüfoberfläche des ersten Pressstempels, welcher in einer Anord- nung der Prüfvorrichtung mit horizontal ausgerichteten Prüfoberflächen beispielsweise der untere Pressstempel sein kann.
Das plattenförmige Prüfmaterial ist vorzugsweise auf der Trägeroberfläche der Trägerplatte angeordnet. Der Messabschnitt des Drucksensors ist vorzugsweise zwischen dem plattenförmigen Prüfmaterial und dem zweiten, beispielsweise bei der zuvor genannten Ausrichtung mit horizontal ausgerichteten Prüfoberflächen oberen, Pressstempel angeordnet.
Eine solche Ausgestaltung mit einer Trägerplatte hat den Vorteil, dass auch plattenförmige Prüfmaterialien getestet werden können, die ohne eine Trägerplatte schwer oder gar nicht handhabbar sind, beispielsweise weil die Prüfmaterialien in der zu prüfenden Plattenform, die eine sehr geringe Ausdehnung in einer Richtung orthogonal zu der Haupter- streckungsebene haben kann, keine ausreichende Stabilität aufweisen. Das plattenförmige Prüfmaterial kann lösbar oder nicht lösbar auf der Trägeroberfläche der Trägerplatte angeordnet sein. Beispielsweise wenn das Prüfmaterial aus einem zunächst flüssigen oder fließfähigen und dann ausgehärteten Werkstoff besteht, kann es von Vorteil sein, den zunächst flüssigen oder fließfähigen Werkstoff auf die Trägerplatte aufzubringen und dort aushärten zu lassen, so dass das Prüfmaterial anschließend zusammen mit der Trägerplatte gehandhabt werden kann. Eine solche Anordnung des Prüfmaterials ist insbesondere bevorzugt, da dieser Aufbau beispielsweise der Anwendung von Shim- Werkstoffen in der Luftfahrtindustrie sehr nahe kommt und damit realitätsnahe Prüfungsbedingungen geschaffen werden können.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Trägerplatte eine Ausdehnung orthogonal zu ihrer Haupterstreckungsebene von weniger als 5 mm, insbesondere von 2-3 mm aufweist. Eine solche Dicke der Trägerplatte reicht bei entsprechender Materialwahl aus, um eine ausreichende Stabilität herzustellen, und ist auf der anderen Seite klein genug, um die Höhe des Gesamtaufbaus der Prüfungsvorrichtung nicht übermäßig zu erhöhen.
Ferner ist bevorzugt, dass die Trägerplatte ein Trägermaterial aufweist oder daraus besteht, welches einen Kriechmodul von mindestens 50 GPa, insbesondere von mindestens 60 GPa, vorzugsweise mindestens 70 GPa, aufweist. Ein solches Trägermaterial ist für die Ausbildung der Trägerplatte bevorzugt, da das Prüfmaterial vorzugsweise einen deutlich geringeren Kriechmodul aufweist. Wenn das Trägermaterial deutlich unterschiedliche Eigenschaften aufweist als das Prüfmaterial, insbesondere auch unter den während der Prüfdauer vorgesehenen Klimabedingungen, kann der Einfluss des Trägermaterials der Trägerplatte auf das Prüfergebnis minimiert werden.
Beispielsweise ist eine Ausbildung der Trägerplatte aus einem kohlenstofffaserverstärk- tem Kunststoff als Trägermaterial bevorzugt.
Eine Ausgestaltung der Prüf Vorrichtung ist besonders bevorzugt, bei der das plattenför- mige Prüfmaterial ein ausgehärtetes Polymer ist, vorzugsweise ein 2-Komponenten- Epoxidharz.
Als Prüfmaterialien können vorzugsweise Kunststoffe, insbesondere ausgehärtete Poly- mere zum Einsatz kommen. Beispiele für besonders bevorzugte Prüfmaterialien sind Epoxide, Polyurethane, Phenolharze, glasfaserverstärkte Thermoplaste, teilkristalline Thermoplaste. Insbesondere sind sogenannte Shim-Werkstoffe auf Basis reaktiver Harze als Prüfmaterialien bevorzugt. Solche Shim-Werkstoffe, wie beispielsweise Klebepasten zum Vergießen Verfüllen von Bauteilen der Luftfahrtindustrie, sind vorzugsweise zu- nächst fließfähig und werden dann ausgehärtet. Ihr Kriechverhalten, insbesondere das Langzeitkriechverhalten, im ausgehärteten Zustand ist von besonderem Interesse, beispielsweise um die Sicherheit und Funktionalität von Bauteilen der Luftfahrtindustrie beurteilen zu können.
Ferner ist insbesondere bevorzugt, dass das plattenförmige Prüfmaterial eine ebene Oberfläche mit einer Formtoleranz von maximal 0,5 mm, vorzugsweise maximal 0,2 mm, aufweist.
Ferner ist bevorzugt, dass die Oberfläche des plattenförmigen Prüfmaterials eine Rauheit von weniger als 0,5 μιτι (Mikrometer), insbesondere von maximal 0,2 μητι (Mikrometer) aufweist. Die Oberfläche des plattenförmigen Prüfmaterials kann dazu beispielsweise poliert oder geschliffen sein.
Vorzugsweise gelten die vorgenannten Angaben für beide, vorzugsweise parallel zueinander ausgerichteten und parallel zur Haupterstreckungsrichtung des plattenförmigen Prüfmaterials liegenden Oberflächen des plattenförmigen Prüfmaterials.
Eine ebene Oberfläche mit den genannten Eigenschaften trägt zu einem im Wesentlichen vollflächigen Kontakt zwischen dem Prüfmaterial und den Prüfoberflächen der Press- Stempel bei. Wenn eine Trägerplatte eingesetzt wird, trägt eine entsprechende Oberflächenbeschaffenheit auch zu einem im Wesentlichen vollflächigen Kontakt zwischen dem Prüfmaterial und der Trägeroberfläche der Trägerplatte bei. Auch der auf einer Oberfläche des Prüfmaterials angeordnete Messabschnitt des Drucksensors kann zu einer ebenen Oberfläche einen besseren Kontakt herstellen als zu einer unebenen Oberfläche.
Insbesondere ist ferner bevorzugt, dass der Drucksensor, insbesondere der Messabschnitt des Drucksensors, eine ebene Oberfläche mit einer Formtoleranz von maximal 0,3 mm, insbesondere maximal 0,2 mm, vorzugsweise maximal 0, 1 mm, aufweist.
Eine entsprechend ebene Ausbildung des Messabschnitts des Drucksensors trägt eben- so wie die Ausbildung der Oberflächen des plattenförmigen Prüfmaterials, der Oberflächen der Trägerplatte sowie der Prüfoberflächen der Pressstempel zu einer möglichst guten Kontaktierung der jeweiligen Flächen bei, was wiederum zu einer Verbesserung der Prüfergebnisse beiträgt.
Ferner ist besonders bevorzugt, dass die Prüfvorrichtung ausgebildet und angeordnet ist, um plattenförmige Prüfmaterialien mit einer Dicke von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise von ca. 0,5 mm, 1 ,0 mm, 1 ,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3,0 mm, 3,5 mm, 4,0 mm oder 4,5 mm zwischen den beiden Prüfoberflächen der Pressstempel aufzunehmen.
Ferner weist das Prüfmaterial vorzugsweise eine Ausdehnung in der Plattenebene, d. h. in der Länge und Breite, von etwa 50x50 mm bis 100x100 mm auf. Eine quadratische Ausbildung ist bevorzugt, aber auch andere rechteckförmige Ausbildungen sind möglich. Länge und Breite in der Plattenebene können dabei vorzugsweise zwischen 50 und 100 mm variieren. Vorzugsweise ist die Ausdehnung in der Plattenebene des Prüfmaterials kleiner oder gleich der Ausdehnung der Prüfoberflächen der Pressstempel sowie gegebenenfalls der Trägeroberfläche der Trägerplatte. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das gesamte plattenförmige Prüfmaterial durch die Prüfoberflächen der Pressstempel und einer gegebenenfalls noch dazwischen angeordneten Trägerplatte mit Druck beaufschlagt wird.
Ferner ist eine Ausgestaltung besonders bevorzugt, bei der der Drucksensor ausgebildet ist, in einem Messbereich zwischen 5 und 50 kPA, beispielsweise zwischen 10 und 25 kPA, insbesondere zwischen 15 und 20 kPA und besonders bevorzugt von 16 kPA zu messen. In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Transferschicht vorgesehen, welche zwischen dem Messabschnitt des Drucksensors und dem plattenförmigen Prüfmaterial angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine Transferschicht auch zwischen dem Messabschnitt des Drucksensors und einer der Prüfoberflächen angeordnet sein. Eine solche Transferschicht kann den Kontakt zwischen dem Messabschnitt des Drucksensors und dem Prüfmaterial bzw. der Prüfoberfläche eines Pressstempels verbessern. Auch wenn eine Prüf Vorrichtung zwar mit Trägerplatte, aber ohne Prüfmaterial (als Referenzobjekt) verwendet wird, kann die Transferschicht den Kontakt zwischen dem Messabschnitt des Drucksensors und der Trägeroberfläche der Trägerplatte und der Prüfober- fläche eines Pressstempels verbessern.
Insbesondere ist bevorzugt, dass die Transferschicht ein Transfermaterial aufweist oder daraus besteht, welches deutlich andere Eigenschaften aufweist als das Prüfmaterial, um einen Einfluss des Transfermaterials der Transferschicht, insbesondere auch während der Auslagerung in der Klimakammer, zu minimieren. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet das die Spanneinrichtung ausgebildet ist, einen Initialdruck von 5 bis 50 kPA, beispielsweise von 10 bis 25 kPA, insbesondere von 15 bis 20 kPA und besonders bevorzugt von 16 kPA, auf ein zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnetes plattenförmiges Prüfmaterial und/oder eine zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete Träger- platte aufzubringen.
Die Spanneinrichtung kann ein oder mehrere Spannmittel umfassen, beispielsweise Schraubzwingen, Schraub- und/oder Nietverbindungen.
Die Spannmittel sind vorzugsweise durch Ausnehmungen in den Pressstempeln geführt. Vorzugsweise können die Spannmittel, insbesondere Schraub- und/oder Nietverbindun- gen, mit einer Drehmomentbegrenzung versehen sein, so dass über eine solche Drehmomentbegrenzung beim Verspannen der beiden Pressstempel gegeneinander ein bestimmter Initialdruck erzielt wird.
Die Ausnehmungen, durch die Spannmittel geführt sein können, sind vorzugsweise Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt. Vorzugsweise haben auch das plattenförmige Prüfmaterial und/oder die Trägerplatte entsprechende Ausnehmungen, so dass die Spannmittel der Spanneinrichtung sowohl durch die Pressstempel als auch durch das plattenförmige Prüfmaterial und die Trägerplatte geführt sein können.
Alternativ oder zusätzlich können auf den - ansonsten mit der oben bevorzugten Ebenheit bzw. Rauheit ausgeführten - Prüfoberflächen ein oder mehrere Anschläge, Erhebun- gen und/oder Vertiefungen vorgesehen sein, die zur Ausrichtung bzw. Festlegung der Trägerplatte und/oder des Prüfmaterials relativ zur Prüfoberfläche dienen können.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird die Eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung eines Drucktests, insbesondere unter Verwendung einer Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: Anordnen eines plattenförmigen Prüfmaterials und/oder einer Trägerplatte zwischen einer Prüfoberfläche eines ersten Pressstempels und einer Prüfoberfläche eines zweiten Pressstempels einer Prüfvorrichtung, wobei die beiden Prüfoberflächen parallel zueinander ausgerichtet und einander zugewandt sind, Bereitstellen eines Drucksensors mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt, Anordnen des Messab- Schnitts des Drucksensors zwischen den beiden Prüfoberflächen, Fixieren der beiden Pressstempel mittels einer Spanneinrichtung in einer Spannposition, wobei in der Spannposition das zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete plattenförmige Prüfmaterial und/oder die zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete Trägerplatte mit einem Initialdruck beaufschlagt wird, Auslesen von im Messabschnitt aufgenommenen Messwerten, Anordnen der Prüfvorrichtung in einer Klimakammer für eine Prüfdauer, erneutes Auslesen von im Messabschnitt aufgenommenen Messwerten.
Das genannte Verfahren ist insbesondere zur Bestimmung eines Kriechverhaltens eines Prüfmaterials geeignet und ferner insbesondere dafür geeignet, mit einer zuvor beschriebenen Prüfvorrichtung oder einer ihrer Fortbildungen verwendet zu werden. Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des hier beschriebenen Verfahrens und seiner Fortbildungen wird daher ergänzend auch auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen verwiesen. Umgekehrt ist die zuvor beschriebene Prüfvorrichtung und ihre Fortbildungen insbesondere dafür geeignet, mit den hier beschriebenen Verfahren und seinen Fortbildungen angewendet zu werden und dementsprechend gelten die hier beschriebenen Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Verfahrens und seiner Fortbildungen auch mutatis mutandis für die Verwendung der Prüfvorrichtung und ihrer entsprechenden Fortbildungen. Das Verfahren sieht vor, nach dem Anordnen und Bereitstellen einer Prüfvorrichtung, vorzugsweise eine zuvor beschriebenen Prüfvorrichtung, einen am Messabschnitt des Drucksensors aufgenommenen Druck über den Ausleseabschnitt des Drucksensors auszulesen bevor die Prüfvorrichtung für eine Auslagerungsdauer in einer Klimakammer angeordnet und dort vorzugsweise einem bestimmten Klima bzw. einer bestimmten Klimaveränderung, ausgesetzt wird und diesen Wert mit dem Wert zu vergleichen, der nach der Auslagerung in der Klimakammer am Ausleseabschnitt ausgelesen wird.
Die Prüfdauer ist vorzugsweise mehrtägig, insbesondere mehrwöchig. Auf diese Weise kann das Langzeitkriechverhalten des Prüfmaterials ermittelt werden. Ergänzend sind die folgenden Schritte bevorzugt: Entfernen der Prüfvorrichtung aus der Klimakammer vor dem erneuten Auslesen; und/oder Anschließen des Ausleseabschnitts an eine Auslesevorrichtung vor dem Auslesen und/oder vor dem erneuten Auslesen.
Insbesondere ist eine Verfahrensfortbildung bevorzugt, bei der zwischen den Prüfoberflächen der beiden Pressstempel ein plattenförmiges Prüfmaterial und eine Trägerplatte mit einer Trägeroberfläche angeordnet sind und welches die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen einer zweiten Prüfvorrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Prüfvorrichtung, mit einem ersten und einem zweiten Pressstempel, die jeweils eine Prüfoberfläche aufweisen und derart angeordnet sind, dass die beiden Prüfoberflächen parallel zueinander ausgerichtet und einander zugewandt sind, Anordnen einer zweiten Trägerplatte zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel der zweiten Prüfvorrichtung, Bereitstellen eines zweiten Drucksensors mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt, Anordnen des Messabschnitts des zweiten Drucksensors zwischen den beiden Prüfoberflächen der Pressstempel der zweiten Prüfvorrichtung, Fixieren der beiden Pressstempel der zweiten Prüfvorrichtung mittels einer zweiten Spanneinrichtung in einer Spannposition, wobei in der Spannposition die zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel der zweiten Prüfvorrichtung angeordnete zweite Trägerplatte mit einem Initialdruck beaufschlagt wird.
In dieser Ausgestaltung des Verfahrens werden zwei Prüfvorrichtungen bereitgestellt und angeordnet, einmal mit einer Trägerplatte und einem Prüfmaterial und einmal nur mit der Trägerplatte. Für beide Prüfvorrichtungen werden vor und nach der Auslagerung die Messabschnitte der Drucksensoren ausgelesen und miteinander verglichen. Werden nun zusätzlich die Vergleichsergebnisse der beiden Prüfvorrichtungen miteinander verglichen, kann der Einfluss der Trägerplatte auf das Vergleichsergebnis herausgerechnet werden, indem die Druckveränderung, die in der Prüfvorrichtung nur mit Trägermaterial gemessen wurde, von der Druckveränderung, die in der Prüf Vorrichtung mit Trägermaterial und Prüfmaterial gemessen wurde, abgezogen wird.
Ferner ist eine Ausgestaltung des Verfahrens mit den folgenden Schritten bevorzugt: Herstellen einer vorbestimmten Temperatur oder eines vorbestimmten Temperaturverlaufs während der Prüfdauer; und/oder Herstellen einer vorbestimmten Luftfeuchtigkeit oder eines vorbestimmten Luftfeuchtigkeitsverlaufs während der Prüfdauer.
Vorzugsweise werden die vorbestimmte Temperatur bzw. der vorbestimmte Temperaturverlauf und/oder die vorbestimmte Luftfeuchtigkeit oder der vorbestimmte Luftfeuchtig- keitsverlauf in einem Toleranzbereich eingehalten. Durch das Einstellen bzw. die Veränderung von Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit können dem realen Einsatzgebiet angenäherte Prüfbedingungen erzeugt werden, um das Kriechverhalten des Prüfmaterials unter realitätsnahen (Klima-)Bedingungen zu testen.
Dabei ist besonders bevorzugt ein Verfahren mit den Schritten: Variieren der Temperatur in der Klimakammer während der Prüfdauer mehrmals zwischen einer Minimal- und einer Maximaltemperatur; wobei die Minimaltemperatur vorzugsweise -50°C und die Maximaltemperatur vorzugsweise +70°C beträgt.
Der Temperaturbereich ist vorzugsweise auf den realen Temperaturbereich im Anwendungsgebiet abgestimmt und liegt vorzugsweise zwischen -100°C und +100°C, bei- spielsweise zwischen -70°C und +70°C, insbesondere -50°C und +50°C. Es können auch Minimal- und Maximaltemperaturen bevorzugt sein, die unterschiedlich weit von 0°C entfernt liegen, beispielsweise ein Temperaturbereich von -50°C bis +70°C.
Dabei ist insbesondere auch bevorzugt, dass während der Prüfdauer mindestens einmal pro Tag, vorzugsweise zweimal oder mehrmals pro Tag, die Temperatur von einer Aus- gangstemperatur über die Minimaltemperatur und die Maximaltemperatur zurück zur Ausgangstemperatur variiert wird, was auch als Temperaturzyklus bezeichnet werden kann. Durch diesen mehrfachen Temperaturwechsel während der Prüfdauer können beispielsweise in der Luftfahrtindustrie für Flugzeuge herrschende Bedingungen am Boden und in Flughöhe simuliert werden. Ferner ist bevorzugt, die Luftfeuchtigkeit konstant zu halten, beispielsweise auf einem konstanten Wert, der zwischen 30 und 85 % Luftfeuchtigkeit liegt. Alternativ kann es bevorzugt sein, auch die Luftfeuchtigkeit zu variieren und einen Luftfeuchtigkeitszyklus zu wählen, der dem Temperaturzyklus entspricht oder davon abweicht und eine Minimalluftfeuchtigkeit von beispielsweise ca. 30 % und einer Maximalluftfeuchtigkeit von beispielsweise ca. 85 % aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Eingangs genannte Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines Folien-Drucksensors mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt in einer zuvor beschriebenen Prüfvorrichtung und/oder einem zuvor beschriebenen Verfahren.
Ein Folien-Drucksensor mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt ist in besonders vorteilhafter Weise dafür geeignet, mit einer zuvor beschriebenen Prüfvorrichtung oder einer ihrer Fortbildungen und/oder in einem zuvor beschriebenen Verfahren oder einem seiner Fortbildungen eingesetzt zu werden. Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails dieses weiteren Aspekts der Erfindung wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Vorrichtungs- und Verfahrensmerkmalen verwiesen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 : Eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung mit einem Prüfmaterial;
Figur 2: eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung ohne Prüfmaterial;
Figur 3: eine dreidimensionale Teildarstellung der Prüfvorrichtung gemäß Figur 1 ;
Figur 4: eine dreidimensionale Teildarstellung der Prüfvorrichtung gemäß Figur 2;
Figur 5: eine weitere dreidimensionale Teildarstellung der Prüf Vorrichtung gemäß
Figur 1 ;
Figur 6: eine weitere dreidimensionale Teildarstellung der Prüf Vorrichtung gemäß
Figur 2; Figur 7: eine dreidimensionale Darstellung der Prüfvorrichtung gemäß Figur 1 mit angeschlossenem Auslesegerät;
Figur 8: eine weitere dreidimensionale Darstellung der Prüf Vorrichtung gemäß Figur
2;
Figur 9: ein beispielhaftes mit der Prüfvorrichtung gemäß Figur 1 vor der Auslagerung in einer Klimakammer generiertes Messergebnis;
Figur 10: ein beispielhaftes mit der Prüfvorrichtung gemäß Figur 2 vor der Auslagerung in einer Klimakammer generiertes Messergebnis;
Figur 1 1 : ein beispielhaftes mit der Prüfvorrichtung gemäß Figur 1 nach der Auslagerung in einer Klimakammer generiertes Messergebnis; und
Figur 12: ein beispielhaftes mit der Prüfvorrichtung gemäß Figur 2 nach der Auslagerung in einer Klimakammer generiertes Messergebnis.
In den Figuren 1 bis 8 sind Ausführungsbespiele für erfindungsgemäße Prüfvorrichtungen dargestellt, wobei in den Figuren 1 , 3, 5 und 7 eine Prüfvorrichtung 10 mit einer Trägerplatte 200 und einem plattenförmigen Prüfmaterial 300 und in den Figuren 2, 4, 6 und 8 eine Prüf Vorrichtung 10' mit einer Trägerplatte 200' aber ohne Prüfmaterial abgebildet sind. Die beiden Prüfvorrichtung 10, 10' unterscheiden sich somit im Wesentlichen dadurch, dass in der Prüfvorrichtung 10 ein Prüfmaterial 300 angeordnet ist und in der Prüf Vorrichtung 10' nicht. Die Prüfvorrichtung 10' dient somit als Referenzobjekt. Durch einen Vergleich der Ergebnisse, die mit der Prüfvorrichtung 10 und der Prüfvorrichtung 10' erzielt werden, lassen sich somit Rückschlüsse auf den Einfluss der Trägerplatte 200 bzw. 200' auf die Ergebnisse ziehen und damit der Anteil des Prüfmaterials 300 am Prüfergebnis ermitteln. Gleiche oder im Wesentlichen gleiche Funktionsteile der Prüfvorrichtungen 10 und 10' sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen und für die Prüfvorrichtung 10' mit einem„' " versehen.
Die Prüfvorrichtungen 10, 10' weisen jeweils einen ersten Pressstempel 1 10, 1 10' und einen zweiten Pressstempel 120, 120' mit jeweils einer Prüfoberfläche 1 1 1 , 121 , 1 1 1 ', 121 ' auf. Die beiden Prüfoberflächen 1 1 1 , 121 , 1 1 1 ', 121 ' sind parallel zueinander ausgerichtet und einander zugewandt. In der Darstellung der Figuren 1 und 2 mit horizontal ausgerichteten Prüfoberflächen 1 1 1 , 121 , 1 1 1 ', 121 ' sind die ersten Pressstempel 1 10, 1 10' die unteren der beiden Pressstempel.
Auf den Prüfoberflächen 1 1 1 , 1 1 1 ' der ersten, in Figur 1 und Figur 2 jeweils unteren Pressstempel 1 10, 1 10' ist jeweils eine Trägerplatte 200, 200' mit einer Trägeroberfläche angeordnet. In der Prüfvorrichtung 10 ist auf der Trägeroberfläche der Trägerplatte 200 ein plattenförmiges Prüfmaterial 300 angeordnet. Ein Folien-Drucksensor 400 mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt 410' ist in der Prüfvorrichtung 10 zwischen dem plattenförmigen Prüfmaterial 300 und der Prüfoberfläche 121 des zweiten, in Figur 1 oberen, Pressstempels 120 angeordnet. Der Messabschnitt des Folien-Drucksensors 400' der Prüfvorrichtung 10' ist zwischen der Trägeroberfläche der Trägerplatte 200' und der Prüfoberfläche 121 ' des zweiten, in Figur 2 oberen, Pressstempels 120' angeordnet. Der Messabschnitt des Folien-Drucksensors 400 der Prüfvorrichtung 10 ist mit einer Transferschicht 430 umgeben, die somit zwischen dem Messabschnitt und der Prüfoberfläche 121 einerseits und dem Messabschnitt und dem plattenförmigen Prüfmaterial 300 andererseits angeordnet ist. Der Messabschnitt des Folien-Drucksensors 400' der Prüfvorrichtung 10 ist ebenfalls von einer Transferschicht 430' umgeben, die somit zwischen dem Messabschnitt und der Prüfoberfläche 121 'einerseits und dem Messabschnitt der Trägeroberfläche der Trägerplatte 200'andererseits angeordnet ist.
Die beiden Pressstempel 1 10, 120, 1 10', 120' der Prüfvorrichtungen 10, 10' sind in einer in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Spannposition jeweils mittels einer Spanneinrichtung 500, 500' fixiert, so dass in dieser Spannposition das plattenförmige Prüfmaterial 300 bzw. die Trägerplatte 200, 200' mit einem Druck beaufschlagt werden. In den in Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Spanneinrichtung 500, 500' mit Spannmitteln realisiert, die hier als Schraubverbindungen ausgebildet sind. Dazu weisen sowohl die Pressstempel 1 10, 120, 1 10', 120' als auch die Trägerplatten 200, 200' und das plattenförmige Prüfmaterial 300 jeweils Ausnehmungen mit kreisförmigem Querschnitt auf, durch die Schrauben bzw. Gewindestäbe 510, 510' geführt sind. Über Muttern und entsprechende Kontermuttern 520, 530, 520', 530' können die beiden Pressstempel relativ zueinander verspannt und damit in der Spannposition fixiert werden. Zwischen den Muttern bzw. Kontermuttern 520, 530, 520', 530' und den Pressstempeln 1 10, 120, 1 10', 120' sind Unterlegschreiben 521 , 531 , 521 ', 531 ' angeordnet. In den hier dargestellten Beispielen sind jeweils insgesamt acht solcher Schraubverbindungen dargestellt. Dieser Anzahl kann jedoch kleiner oder größer sein, ferner können auch andere Spannmittel, wie beispielsweise Nietverbindungen oder Schraubzwingen alternativ oder zusätzlich zum Einsatz kommen. In Fig. 1 ist ferner ein Abstandshalter 700 in Form einer Aluminiumplatte zu erkennen. Ein solcher Abstandshalter 700 kann vorzugsweise vorgesehen sein, wenn beispielsweise die Spanneinrichtung dies erfordert. Ein solcher Abstandshalter 700 kann in einem Testaufbau mit Prüfmaterial, wie in Fig. 1 dargestellt, aber auch in einem Testaufbau ohne Prüfmaterial angeordnet sein.
Die Muttern der Schraubverbindungen 500, 500' können beispielsweise mit einer Drehmomentbegrenzung angezogen werden, um einen vorbestimmten, vorzugsweise gleichmäßigen Druck auf das Prüfmaterial 300 bzw. die Trägerplatte 200, 200' auszuüben. Dieser auch als Initialdruck bezeichnete Druck wird vorzugsweise vor Auslagerung der Prüf Vorrichtung 10, 10' in einer Klimakammer über den Ausleseabschnitt 410, 410' des Folien-Drucksensors 400, 400' ausgelesen und zumindest ein weiteres Mal, nach der Auslagerung in einer Klimakammer, wieder ausgelesen, so dass durch den Vergleich der Messwerte vor und nach der Auslagerung Schlüsse auf das Kriechverhalten gezogen werden können. Die Prüfoberflächen 1 1 1 , 1 1 1 ', 121 , 121 ', die Trägeroberfläche der Trägerplatte 200, 200', eine der Trägeroberfläche gegenüberliegende Oberfläche der Trägerplatte 200, 200' sowie die beiden gegenüberliegenden Oberflächen des plattenförmigen Prüfmaterials 300 und die Messoberfläche sowie vorzugsweise auch die gegenüberliegende Oberfläche des Folien-Drucksensors 400, 400' sind vorzugsweise eben ausgebildet, so dass ein möglichst vollflächiger Kontakt zwischen den jeweiligen kontaktierenden Flächen entsteht. Die Transferschicht 430, 430' dient insbesondere dazu, einen möglichst vollflächigen Kontakt zwischen dem Messabschnitt des Folien-Drucksensors und den benachbarten Oberflächen herzustellen, wenn beispielsweise der Messabschnitt des Foliendruck- Drucksensors 400, 400' keine ausreichend ebene Oberfläche aufweist. Der Messabschnitt 410, 410' des Folien-Drucksensors 400, 400' ist mit dem Messabschnitt signaltechnisch verbunden, so dass am Ausleseabschnitt 410, 410' am Messabschnitt aufgenommene Messwerte ausgelesen werden können. Für die Prüfvorrichtung 10 ist in Figur 7 dargestellt, wie der Messabschnitt 410 (in Figur 7 nicht zu erkennen) durch Einschieben in eine entsprechende Ausnehmung lösbar an die Auslesevorrichtung 600 angeschlossen werden kann. Die Auslesevorrichtung 600 kann vorzugsweise an eine Auswerteeinrichtung, beispielsweise einen Computer, angeschlossen werden, um die ausgelesenen Messwerte weiter zu verarbeiten. Dieser kompakte und einfache Aufbau der Prüfvorrichtungen 10, 10' ermöglicht es, kostengünstige Langzeitkriechtests in Klimakammern mit mehreren Prüfvorrichtungen parallel auszuführen.
In den Figuren 9 bis 12 sind beispielhafte Ergebnisse einer solchen Auswertung darge- stellt. In den Figuren 9 und 10 sind in den Messabschnitten der Prüfvorrichtungen 10, 10' aufgenommenen Messwerte vor der Auslagerung der Prüfvorrichtungen 10, 10' in eine Klimakammer dargestellt, in den Figuren 1 1 und 12 nach der Auslagerung. Zwischen den in den Figuren 9 bzw. 10 und 1 1 bzw. 12 dargestellten Messungen lag eine 14-tägige Auslagerungsdauer in einer Klimakammer, in der zweimal täglich ein Temperaturzyklus zwischen -50°C und +50°C gefahren wurde.
Die Figuren 9 und 1 1 zeigen dabei die Ergebnisse der Prüfvorrichtung 10 mit einem Prüfmaterial 300, die Figuren 10 und 12 die Ergebnisse der Prüfvorrichtung 10' ohne Prüfmaterial, sondern lediglich mit der Trägerplatte 200'. In den dreidimensionalen Darstellungen der Figuren 9 bis 12 entspricht die Grundfläche der Fläche des jeweiligen Messabschnitts des Folien-Drucksensors. In der Höhe ist in den Figuren 9 bis 12 der gemessene Druck aufgetragen. Die nach oben ebenen Flächen 1 , 1 ', 3, 3' zeigen an, dass in diesem Bereich der maximal von den Folien-Drucksensoren aufzunehmende Druck erreicht wurde. In den demgegenüber abfallenden Bereichen 2a, 2b, 4, 4' hingegen wurde dieser Maximaldruck nicht erreicht. Die in den Figuren 10 und 12 dargestellten Ergebnisse der Prüfvorrichtung 10' ohne Prüfmaterial vor und nach der Auslagerung zeigen in den Bereichen V und 3' sowohl vor wie auch nach der Auslagerung ein im Wesentlichen vollflächiges Erreichen des Maximaldrucks. Der in Figur 12 zu erkennende Streifen 4' mit demgegenüber geringeren Druck kann (ebenso wie ein ähnlicher Streifen 4 in der Figur 1 1 ) ein Artefakt sein. Da das Trägermaterial der Trägerplatte 200' vorzugsweise nicht kriecht bzw. ein deutlich anderes Kriechverhalten als das Prüfmaterial aufweist, ist - abgesehen von dem vermutlichen Artefakt 4' - keine Druckveränderung vor und nach der Auslagerung zu erkennen. Für den hier gezeigten Fall der Figuren 10 und 12 ist somit kein Anteil der Trägerplatte 200' am Kriechen zu erkennen, so dass die in den Figuren 9 und 1 1 dargestellten Ergebnisse allein auf das Kriechen des Prüfmaterials 300 zurückzuführen sind. Bei Verwendung eines Folien-Drucksensors mit einem Messbereich auch für höheren Druck könnte gegebenenfalls ein Kriechen auf der Trägerplatte 200' in der Prüfvorrichtung 10' ermittelt werden, was dann gegebenenfalls aus den Ergebnissen einer Prüfvorrichtung mit Trägerplatte und Prüfmaterial entsprechend herausgerechnet werden müsste. In Figur 9 ist das Messergebnis der Prüfvorrichtung 10 mit Prüfmaterial 300 vor Auslagerung abgebildet. In den Bereichen 2a und 2b ist der Druck niedriger als im Bereich 1 , in denen der maximale vom Folien-Drucksensor 400 aufnehmbare Druck erreicht bzw. überschritten wurde. Diese Bereiche 2a, 2b können beispielsweise Bereiche sein, in dem die Oberflächen des Messabschnitts des Folien-Drucksensors und des Prüfmaterials nicht vollflächig in Kontakt waren, beispielsweise aufgrund einer Vertiefung in der Oberfläche des Prüfmaterials an dieser Stelle. In dem in Figur 1 1 dargestellten Ergebnis der Prüfvorrichtung 10 mit Prüfmaterial 300 nach der Auslagerung in der Klimakammer wird hingegen im Bereich 3 vollflächig (vom vermutlichen Artefakt 4 abgesehen) der maximale Druck, der mit dem Folien-Drucksensor 400 aufnehmbar ist, erreicht oder überschritten. Aus diesem Ergebnis kann geschlossen werden, dass Oberflächenunebenheiten im Prüfmaterial 300, die zu der ungleichmäßigen Druckbelastung wie in Figur 9 dargestellt geführt haben können, während der Auslagerung durch Kriechen des Materials ausgeglichen wurden, so dass durch das Kriechen unter Druckbelastung eine Vergleichmäßigung der Oberfläche des Prüfmaterials 300 stattgefunden haben kann. Bei der Verwendung eines Folien-Drucksensors mit einem Messbereich, der Druck auch in einem höheren Bereich aufnehmen kann, wäre zu erwarten, dass zwar in bestimmten Bereichen, wie hier beispielsweise den Bereichen 2a, 2b eine Druckerhöhung aufgrund einer Vergleichmäßigung der Oberfläche nach der Auslagerung beobachtbar ist, insgesamt jedoch eine Druckverminderung eintreten kann, wenn beispielsweise das Prüfmaterial während der Auslagerung schrumpft bzw. sich zusammenzieht oder durch kriechen seitlich„wegfließt".

Claims

ANSPRÜCHE
Prüfvorrichtung (10, 10') zur Durchführung eines Drucktests, umfassend
einen ersten und einen zweiten Pressstempel (1 10, 120, 1 10', 120'), die jeweils eine Prüfoberfläche (1 1 1 , 1 1 1 ', 121 , 121 ') aufweisen und derart angeordnet sind, dass die beiden Prüfoberflächen parallel zueinander ausgerichtet und einander zugewandt sind,
eine Spanneinrichtung (500, 500'), die ausgebildet und angeordnet ist, die beiden Pressstempel in einer Spannposition zu fixieren, wobei in der Spannposition ein zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnetes plattenförmiges Prüfmaterial (300') und/oder eine zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete Trägerplatte (200, 200') mit einem Initialdruck beaufschlagt wird, und
einen Drucksensor (400, 400') mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt (410, 140'), wobei der Messabschnitt des Drucksensors zwischen den beiden Prüfoberflächen angeordnet ist.
Prüfvorrichtung (10, 10') nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleseabschnitt (410, 140') des Drucksensors (400, 400') derart aus einem Zwischenraum zwischen den Pressstempeln (1 10, 120, 1 10', 120') herausragt, dass der Ausleseabschnitt an eine Auslesevorrichtung (600) anschließbar ist, während die Pressstempel in der Spannposition fixiert sind.
Prüf Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Trägerplatte (200, 200'), die auf der Prüfoberfläche (1 1 1 , 1 1 1 ') des ersten Pressstempels (1 10, 1 10') angeordnet ist und eine Trägeroberfläche aufweist, die parallel zu der Prüfoberfläche (121 , 121 ') des zweiten Pressstempels (120, 120'), und der Prüfoberfläche des zweiten Pressstempels zugewandt ausgerichtet ist.
Prüf Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Prüfmaterial (300) ein ausgehärtetes Polymer ist, vorzugsweise ein 2-Komponenten-Epoxidharz. Prüf Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Prüfmaterial (300) einer ebene Oberfläche mit einer Formtoleranz von maximal 0,5mm, vorzugsweise maximal 0,2mm, aufweist.
Prüf Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Prüf Vorrichtung ausgebildet und angeordnet ist, um plattenförmige Prüfmaterialien (300) mit einer Dicke von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise von ca. 0,5mm, 1 ,0mm, 1 ,5mm, 2mm, 2,5mm, und/oder 3,0mm, zwischen den beiden Prüfoberflächen (1 1 1 , 1 1 1 ', 121 , 121 ') der Pressstempel (1 10,
120, 1 10', 120'), aufzunehmen.
Prüf Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (400, 400') ausgebildet ist, in einem Messbereich zwischen 5 und 50 kPA zu messen.
Prüf Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (400, 400'), insbesondere der Messabschnitt des Drucksensors, eine ebene Oberfläche mit einer Formtoleranz von maximal 0,3mm, vorzugsweise maximal 0,1 mm, aufweist.
Prüf Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
umfassend eine Transferschicht (430, 430'), welche zwischen dem Messabschnitt des Drucksensors (400, 400') und einem Prüfmaterial (300) angeordnet ist.
Prüf Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (500, 500') ausgebildet ist, einen Initialdruck von 5 bis 50 kPA auf ein zwischen den Prüfoberflächen (1 1 1 , 1 1 1 ',
121 , 121 ') der Pressstempel (1 10, 120, 1 10', 120') angeordnetes plattenförmiges Prüfmaterial (300) und/oder eine zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete Trägerplatte (200, 200') aufzubringen.
Verfahren zur Durchführung eines Drucktests, insbesondere unter Verwendung einer Prüfvorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
Anordnen eines plattenförmigen Prüfmaterials (300) und/oder einer Trägerplatte (200, 200') zwischen einer Prüfoberfläche (1 1 1 , 1 1 1 ') eines ersten Pressstempels (1 10, 1 10') und einer Prüfoberfläche (121 , 121 ') eines zweiten Pressstempels (120, 120') einer Prüfvorrichtung, wobei die beiden Prüfoberflächen (1 1 1 , 1 1 1 ', 121 , 121 ') parallel zueinander ausgerichtet und einander zugewandt sind,
Bereitstellen eines Drucksensors (400, 400') mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt (410, 410'),
Anordnen des Messabschnitts des Drucksensors zwischen den beiden Prüfoberflächen,
Fixieren der beiden Pressstempel mittels einer Spanneinrichtung (500, 500') in einer Spannposition, wobei in der Spannposition das zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete plattenförmige Prüfmaterial und/oder die zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel angeordnete Trägerplatte mit einem Initialdruck beaufschlagt wird,
Auslesen von im Messabschnitt aufgenommenen Messwerten,
Anordnen der Prüfvorrichtung (10, 10') in einer Klimakammer für eine Prüfdauer,
erneutes Auslesen von im Messabschnitt aufgenommenen Messwerten.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
gekennzeichnet durch die Schritte:
Entfernen der Prüfvorrichtung aus der Klimakammer vor dem erneuten Auslesen; und/oder
Anschließen des Ausleseabschnitts (410, 410') an eine Auslesevorrichtung (600) vor dem Auslesen und/oder vor dem erneuten Auslesen.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
wobei zwischen den Prüfoberflächen (1 1 1 , 121 ) der beiden Pressstempel (1 10, 120) ein plattenförmiges Prüfmaterial (300) und eine Trägerplatte (200) mit einer Trägeroberfläche angeordnet sind,
gekennzeichnet durch die Schritte: Bereitstellen einer zweiten Prüfvorrichtung (10'), insbesondere einer Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, mit einem ersten und einem zweiten Pressstempel (1 10', 120'), die jeweils eine Prüfoberfläche (1 1 1 ', 121 ') aufweisen und derart angeordnet sind, dass die beiden Prüfoberflächen parallel zueinander ausgerichtet und einander zugewandt sind,
Anordnen einer zweiten Trägerplatte (200') zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel der zweiten Prüfvorrichtung,
Bereitstellen eines zweiten Drucksensors (400') mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt (410'),
Anordnen des Messabschnitts des zweiten Drucksensors zwischen den beiden Prüfoberflächen der Pressstempel der zweiten Prüfvorrichtung,
Fixieren der beiden Pressstempel der zweiten Prüf Vorrichtung mittels einer zweiten Spanneinrichtung (500') in einer Spannposition, wobei in der Spannposition die zwischen den Prüfoberflächen der Pressstempel der zweiten Prüfvorrichtung angeordnete zweite Trägerplatte mit einem Initialdruck beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch den Schritt:
Variieren der Temperatur in der Klimakammer während der Prüfdauer mehrmals zwischen einer Minimal- und einer Maximaltemperatur;
wobei die Minimaltemperatur vorzugsweise -50°C und die Maximaltemperatur vorzugsweise +70°C beträgt.
Verwendung eines Folien-Drucksensors mit einem Messabschnitt und einem Ausleseabschnitt in einer Prüfvorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 und/oder in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 1 bis 14.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110702544A (zh) * 2019-10-15 2020-01-17 常州达姆斯检测技术有限公司 一种表面带加强筋件的疲劳检测装置
CN110877285A (zh) * 2019-12-12 2020-03-13 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种研磨盘平行度调节装置及方法
CN111157342A (zh) * 2020-02-26 2020-05-15 哈尔滨学院 一种压力控制器
CN114408212A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 中国商用飞机有限责任公司 传感器布置辅助装置及传感器布置方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5525270U (de) * 1978-08-09 1980-02-19
US20050145036A1 (en) * 2003-12-31 2005-07-07 The Boeing Company Method for testing stress-relaxation properties of sealing materials

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20012887U1 (de) * 1999-09-27 2000-11-09 Geberit Technik Ag Vorrichtung für die Verschleißprüfung an Presszangen
DE102011106521B4 (de) * 2011-06-15 2014-06-18 I.G. Bauerhin Gmbh, Elektrotechnische Werke Belegungserfassungseinrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5525270U (de) * 1978-08-09 1980-02-19
US20050145036A1 (en) * 2003-12-31 2005-07-07 The Boeing Company Method for testing stress-relaxation properties of sealing materials

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CACCESE V ET AL: "Influence of stress relaxation on clamp-up force in hybrid composite-to-metal bolted joints", COMPOSITE STRUCTURES, ELSEVIER SCIENCE LTD, GB, vol. 89, no. 2, 12 August 2008 (2008-08-12), pages 285 - 293, XP025968020, ISSN: 0263-8223, [retrieved on 20080812], DOI: 10.1016/J.COMPSTRUCT.2008.07.031 *
GATTO I ET AL: "Influence of the bolt torque on PEFC performance with different gasket materials", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., BARKING, GB, vol. 36, no. 20, 16 July 2011 (2011-07-16), pages 13043 - 13050, XP028295281, ISSN: 0360-3199, [retrieved on 20110720], DOI: 10.1016/J.IJHYDENE.2011.07.066 *
R. MONTANINI ET AL: "Measurement of the clamping pressure distribution in polymer electrolyte fuel cells using piezoresistive sensor arrays and digital image correlation techniques", JOURNAL OF POWER SOURCES, vol. 196, no. 20, 15 October 2011 (2011-10-15), pages 8484 - 8493, XP055110765, ISSN: 0378-7753, DOI: 10.1016/j.jpowsour.2011.06.017 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110702544A (zh) * 2019-10-15 2020-01-17 常州达姆斯检测技术有限公司 一种表面带加强筋件的疲劳检测装置
CN110877285A (zh) * 2019-12-12 2020-03-13 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种研磨盘平行度调节装置及方法
CN110877285B (zh) * 2019-12-12 2021-09-03 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种研磨盘平行度调节装置及方法
CN111157342A (zh) * 2020-02-26 2020-05-15 哈尔滨学院 一种压力控制器
CN111157342B (zh) * 2020-02-26 2020-08-14 哈尔滨学院 一种压力控制器
CN114408212A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 中国商用飞机有限责任公司 传感器布置辅助装置及传感器布置方法

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