Torsionsprüfmaschinen

Die Torsionsprüfung (auch Torsionsversuch) ist ein mechanisches Prüfverfahren, mit der die Verformung einer Probe durch eine Drehung untersucht wird.

Torsion ist, vereifacht dargestellt, der Vorgang der Verdrehung. Viele alltägliche Materialien, Komponenten, Komponentenbaugruppen und Endverbraucherprodukte, die in verschiedenen Branchen verwendet werden, sind in erster Linie dafür ausgelegt, diese Bewegungsrichtung zu unterstützen. Dazu gehören Schrauben, Federn, Spritzenkomponenten, Drähte, Schläuche und vieles mehr. 

In der Welt der Materialprüfung setzen wir Torsionsprüfmaschinen ein, um diese Torsionsbewegung zu simulieren und den Herstellern dabei zu helfen, wichtige Materialeigenschaften zu bestimmen, darunter:

• Maximales Drehmoment
  Das maximale Drehmoment ist der größte Drehmomentwert (Verdrehungskraft), der aufgebracht werden kann, bevor die Probe versagt. Sobald das maximale Drehmoment beispielsweise für eine Schraube oder einen Bolzen ermittelt wurde, kann ein Sicherheitsfaktor berechnet und in die Spezifikationen für die Drehmomentfestigkeit des Produkts eingebaut werden.
• Torsionsfestigkeit
  Die Torsionsfestigkeit beschreibt die Bruchfestigkeit einer Probe und die maximale Torsionsspannung, die eine Probe bei einer Torsionsbelastung aushalten kann, bevor sie versagt. 
• Torsionsschubspannung
  Die Torsionsschubspannung ist eine Scherspannung, die aufgrund einer Torsionsbewegung auf einen Querschnitt der Probe wirkt. Die Torsionsbelastung erzeugt eine ungleichmäßige Spannungsverteilung über den Querschnitt der Probe, die von Null in der Mitte bis zur maximalen Torsionsschubspannung am Rand der Probe reicht.
• Scherelastizitätsmodul
  Die elastische Schersteifigkeit ist definiert als das Verhältnis von Scherspannung zu Scherdehnung. Beim Vergleich identischer Produkte gilt: Je höher der Elastizitätsmodul des Materials, desto größer die Steifigkeit. Je größer die Steifigkeit einer Struktur ist, desto mehr Kraft ist erforderlich, um eine Verformung zu bewirken.
• Bruchwinkel der Probe
  Der Bruchwinkel ist ein Maß für die Verformbarkeit eines Materials, wenn es einem Torsionsmoment ausgesetzt ist. Gemäß ASTM F543-13 kann beispielsweise eine medizinische Knochenschraube mit einem größeren Bruchwinkel dem Chirurgen ein früheres taktiles Warnsignal geben, dass sie ihre maximale Torsionsfestigkeit erreicht.

Je nach Anwendung können Torsionsprüfmaschinen so eingerichtet werden, dass sie Materialproben bis zum Bruch oder auf der Grundlage eines bestimmten Drehmoments und einer bestimmten Dauer prüfen. Sie können auch an fertigen Produktbaugruppen wie pharmazeutischen Autoinjektoren oder Schraubkappen eingesetzt werden, um die ordnungsgemäße Funktion des Geräts zu bestimmen.

Unsere Torsionsprüfmaschinen und Torsionsantriebe decken ein breites Spektrum an Torsionsprüfungen ab und können kundenspezifisch angepasst werden. 

• TorsionLine
  Torsionsprüfmaschine mit horizontaler Torsionsachse, wartungsfreiem AC-Servoantrieb und Drehmomentbereich von 20 Nm bis 500 Nm oder 1.000 Nm bis 2.000 Nm für einachsige Torsionsprüfungen. 
• zwickiLine
  Ausgestattet mit einem 2 Nm oder 20 Nm Torsionsantrieb für Prüfkräfte bis 5 kN für einachsige oder zweiachsige Prüfungen (Zug oder Druck kombiniert mit Torsion)
• AllroundLine
  Tisch- oder Standmaschine mit 200 Nm oder 2.000 Nm Torsionsantrieb für Prüfkräfte bis 250 kN für einachsige oder zweiachsige Prüfungen (Zug oder Druck kombiniert mit Torsion)
• Torsionsantriebe
  Modulare Torsionsantriebe mit Drehmomenten von 2 Nm bis 2.000 Nm zur einfachen Nachrüstung Ihrer vorhandenen Materialprüfmaschine zwickiLine oder AllroundLine.

• ASTM A938-18 – Standard Test Method for Torsion Testing of Wire 
  Der Draht wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit verdrillt, und die Anzahl der Gesamtumdrehungen bis zum Bruch wird bestimmt. Wenn die Anzahl der Windungen erricht ist, wird davon ausgegangen, dass die Probe den Versuch bestanden hat.
• ASTM F543-13 – Standard Specification and Test Methods for Metallic Medical Bone Screws 
  Diese Norm gilt für metallische Knochenschrauben, die in den Knochen implantiert werden. Die Torsionsfestigkeit wird geprüft, um sicherzustellen, dass die Schraube beim Einsetzen oder Entfernen nicht bricht. Zu den gemessenen Eigenschaften gehören die Torsionsstreckgrenze, das maximale Drehmoment und der Bruchwinkel unter Standardbedingungen.
• ISO 7800 – Metallische Werkstoffe - Draht - Einfacher Verwindeversuch
  Dieser Versuch dient zur Bestimmung der Fähigkeit von Metalldraht mit einem Durchmesser oder einer charakteristischen Abmessung von 0,1 mm bis 14 mm, sich bei einfacher Torsion in einer Richtung plastisch zu verformen. Die Prüfung wird so lange durchgeführt, bis die Probe bricht oder bis eine bestimmte Anzahl von Windungen erreicht ist.
• ISO 7206-8 – Chirurgische Implantate - Partieller und totaler Hüftgelenkersatz - Teil 8: Belastbarkeit von Prothesenschäften mit Torsionsbeanspruchung
  Die Prothesenschäfte werden in ihrem gebrauchsfertigen Zustand geprüft und dürfen während der in der Norm festgelegten Anzahl von Zyklen und Prüfkraft nicht brechen.