Prüfung und Validierung von Schwingungen

Schwingprüfungen können einen Produktlebenszyklus mit Belastung und Verschleiß zu einer kurzen Zeitspanne verdichten und verborgene Schwachstellen der Konstruktion aufdecken.

Wir müssen sicher sein, dass Produkte den Stößen und Belastungen standhalten können, denen sie im Laufe ihrer Lebensdauer ausgesetzt werden. Zum Beispiel:

  • Ein Mobiltelefon muss aushalten können, in einem Rucksack herumgestoßen zu werden oder ab und zu auf den Boden zu fallen. Wenn es diesen Alltagsbelastungen nicht gewachsen ist, erlebt der Hersteller eine Explosion der Garantieausgaben und riskiert eine Verschlechterung seines Markenimage. Und wahrscheinlich werden die Kunden ihr nächstes Mobiltelefon woanders kaufen.
  • Ein Satellit muss die enormen Vibrationen beim Start in den Weltraum überleben. Versagt er, können die Investitionen in die Entwicklung und den Bau des Satelliten in Gefahr sein.

Um sicherzustellen, dass Kunden intakte und voll funktionstüchtige Produkte erhalten, ist es wichtig, dass diese den Transport von der Verpackungslinie im Werk bis zur Ankunft am Bestimmungsort gut überstehen.

Dass Produkte kurzzeitig einwirkenden physikalischen Kräften standhalten können, reicht jedoch nicht aus. Die Entwickler müssen auch gewährleisten, dass ihre Produkte langfristig die von der Marke repräsentierte Integrität und Qualität bewahren. Zu diesem Zweck erfolgt die Qualifizierung und Verifizierung von Produkten mithilfe umfangreicher Simulationen in den Phasen der Entwicklung – doch auch die Simulation ist nicht ausreichend. Zusätzlich müssen Tests an physischen Prototypen und fertigen Produkten durchgeführt werden, um die simulierten Ergebnisse zu validieren und den Kunden gegenüber die Haltbarkeit des Produkts nachzuweisen.

Sicherung der Produktintegrität

Schwingprüfungen helfen Herstellern, die Qualität, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Produkten und ihren Komponenten sicherzustellen. Diese Prüfungen können Konstruktionsschwächen aufdecken, die sonst erst bei Transport oder Nutzung in Erscheinung treten würden – z.B. wenn ein Schutzhelm auf dem Boden aufschlägt. Manche dieser Tests, z.B. „Buzz, Squeak and Rattle“ (BSR) in Fahrzeuginnenräumen, liefern auch Informationen über die Entwicklung unerwünschter Geräusche. Bei Umweltprüfverfahren wie „Highly Accelerated Lifetime Testing“ (HALT) und „Highly Accelerated Stress Screening“ (HASS) werden Schwingprüfungen mit Klimakammern kombiniert, um Dehnungsspannungen beim schnellen Erhitzen und Abkühlen zu erfassen. Diese Prüfungen werden in der Regel an industriellen und elektronischen Komponenten und Produkten, an medizinischer Ausrüstung und Militär-Hardware durchgeführt.

Profile für Schwingprüfungen

Wo kommen die bei Schwingprüfungen verwendeten Profile her? Kunden, Endnutzer oder Hersteller, die eine Komponente in eine Baugruppe einfügen, definieren häufig selbst die Spezifikationen und Verfahren für die Schwingprüfung. Diese beruhen meist auf Erfahrung und Wissen, welche Konstruktionslösungen gut funktionieren und welche nicht. Schwingprüfungen können einen strukturierten Ansatz bieten, um durch Vibrationen verursachtes Versagen und Defekte zu verstehen.

Prüfungen nach Normen

Zahlreiche Profile für Schwingprüfungen sind in Normen definiert, die über viele Jahre entwickelt wurden. Es gibt viele davon und häufig beziehen sie sich auf bestimmte Anwendungen und Produkte. Beispiele dafür sind DIN, ISO, BS, MIL, IEC und ASTM. Standardisierte Prüfungen werden besonders im Bereich der Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung durchgeführt. Hierzu gehören MIL-STD-810, NATO STANAGs und AS/EN9100.

Vibration testing for durability, quality assurance and troubleshooting

Auswahl eines Systems

Es ist wichtig, dass Ihr System für die Prüfung geeignet ist – das heißt, es muss die benötigten Schwingungstypen liefern und die Kräfte handhaben können, die bei der Prüfung spezifischer Nutzlasten erzeugt werden. Besonders wichtig ist die Eigenüberwachung der resultierenden Schwingungspegel, damit das Prüfobjekt nicht stärker als notwendig belastet wird.

Es gibt viele Möglichkeiten für die Konfiguration von Systemen, um die Prüfanforderungen zu erfüllen. Nachfolgend finden Sie einige gängige Typen von Schwingprüfungen und unsere Vorschläge für Systeme, um diese durchzuführen. Daneben gibt es viele weitere Möglichkeiten zur Konfiguration von Systemen für spezifische Prüfungen. Falls Ihre Anforderungen bei den Vorschlägen nicht berücksichtigt sind, sehen Sie bitte im Abschnitt über die Produkte für Schwingprüfungen nach oder nehmen Sie mit uns Kontakt auf, damit wir Ihre Prüfanforderungen diskutieren können.