Was ist Kompressionstest?
Die Druckprüfung ist neben Zug- und Biegeprüfungen eine der grundlegendsten Arten mechanischer Prüfungen. Kompressionstests werden verwendet, um das Verhalten eines Materials unter angewendeten Druckbelastungen zu bestimmen. Sie werden in der Regel durchgeführt, indem Druckdruck auf eine Testprobe (normalerweise mit quaderförmiger oder zylindrischer Geometrie) mithilfe von Platten oder speziellen Vorrichtungen auf einer Universalprüfmaschine ausgeübt wird. Während des Tests werden verschiedene Eigenschaften des Materials berechnet und als Spannungs-Dehnungs-Diagramm dargestellt, das zur Bestimmung von Eigenschaften wie Elastizitätsgrenze, Proportionalgrenze, Streckgrenze, Streckgrenze und bei einigen Materialien auch Druckfestigkeit verwendet wird.
Warum einen Kompressionstest durchführen?
Mithilfe von Kompressionstests können Hersteller die Integrität und Sicherheit von Materialien, Komponenten und Produkten in mehreren Phasen des Herstellungsprozesses beurteilen. Damit ein Material für eine neue Anwendung oder ein neues Produkt ausgewählt werden kann, muss es die Fähigkeit nachweisen, allen mechanischen Kräften standzuhalten, denen es in seiner Endanwendung ausgesetzt ist. Die potenziellen Anwendungen können von der Festigkeitsprüfung einer Autowindschutzscheibe bis zur Dauerprüfung von Betonträgern im Bauwesen reichen. Der in Sitzmöbeln verwendete Schaumstoff muss für den Verbraucher bequem sein, während Geräte zur Medikamentenverabreichung für medizinische Fachkräfte einfach zu bedienen sein müssen. Darüber hinaus können Materialien und Produkte über kurze oder lange Zeiträume, durch zyklischen oder wiederholten Gebrauch und unter den unterschiedlichsten Temperatur- und Umgebungsbedingungen mechanischen Kräften ausgesetzt sein. Von Sitzpolstern wird erwartet, dass sie eine bestimmte Zeit halten, während Autoreifen ihre Elastizität bei jedem Wetter beibehalten müssen. Materialien mit hoher Zugfestigkeit weisen tendenziell (aber nicht immer!) eine geringe Druckfestigkeit auf. Ebenso weisen Materialien mit hoher Druckfestigkeit tendenziell eine geringe Zugfestigkeit auf. Daher werden Druckprüfungen häufig bei spröden Materialien wie Beton, Metallen, Kunststoffen, Keramik, Verbundwerkstoffen und gewellten Materialien wie Pappe durchgeführt. Diese Materialien werden oft als tragende Kapazität verwendet, bei der ihre Integrität unter Druckkräften von entscheidender Bedeutung ist.

Im Gegensatz zu Zugversuchen, die normalerweise durchgeführt werden, um die Zugeigenschaften eines bestimmten Materials zu bestimmen, werden Druckversuche oft an fertigen Produkten durchgeführt. Alltägliche Gegenstände wie Tennisbälle, Golfbälle, Wasserflaschen, Schutzhüllen, Kunststoffrohre und Möbel sind Beispiele für Produkte, deren Druckfestigkeit bewertet werden muss. Beispielsweise möchte ein Ingenieur möglicherweise Plastik einsparen, indem er Wasserflaschen mit dünneren Wänden herstellt, die Flaschen müssen jedoch dennoch stabil genug sein, um für den Transport auf Paletten verpackt und übereinander gestapelt zu werden. Kompressionstests können dem Ingenieur dabei helfen, das Gleichgewicht zwischen Produktfestigkeit und Materialeinsparung genau abzustimmen.

Zusätzlich zu ihrer Bedeutung für den F&E-Prozess werden Drucktests auch von Qualitätssicherungsabteilungen eingesetzt, um sicherzustellen, dass Chargen von Endprodukten die erforderlichen Spezifikationen für Druckeigenschaften erfüllen. Dies ist sowohl aus Sicherheits- als auch aus geschäftlicher Sicht wichtig, da fehlerhafte Produkte für den Endbenutzer gefährlich sein können und auch den Herstellern erheblichen Schaden in Form von Produktverzögerungen, Umsatzeinbußen und Rufschäden zufügen können.