Wie Shakerprüfungen die Lücke zwischen Labor und Feld schließen
Bei der Entwicklung von Bauteilen wird ein Produkt oftmals als abgesichert betrachtet, sobald es die festgelegten Prüfprogramme erfolgreich durchlaufen hat. Trotz dessen treten in der Praxis immer wieder Ausfälle oder Probleme auf, die oftmals entstehen, weil nicht in der richtigen Intensität getestet worden ist. Denn viele Verfahren betrachten Belastungen wie Vibrationen, Temperatur oder Schock isoliert, wobei diese Einflüsse in der Realität gleichzeitig und in verschieden Kombinationen auf ein System einwirken können.
Deswegen ist es entscheidend, über einzelne Prüfungen hinauszugehen und die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Einflussgrößen sowie das gesamte Lastkollektiv über die Lebensdauer hinweg zu berücksichtigen. Nur eine solche praxisnahe Prüfung weist auf, ob ein Bauteil tatsächlich realen Belastungen standhält oder lediglich unter idealen Bedingungen zuverlässig funktioniert.
Dynamische Prüfungen mit Shakern
Shakerprüfungen werden eingesetzt, um das Verhalten von Bauteilen unter sinusförmigen, zufälligen und schockartigen Anregungen zuverlässig zu bewerten. Dabei liefern sie reproduzierbare Ergebnisse, wodurch fundierte Vergleiche zwischen Entwicklungsständen eines Produktes gezogen werden können.
Es werden unterschiedliche Prüfverfahren eingesetzt:
- Sinusprüfungen zur Untersuchung einzelner Frequenzen und Resonanzen
- Randomprüfungen zur Abbildung von Schwingungsbelastungen
- Schockprüfungen zur Simulation kurzzeitiger Extrembelastungen
Diese Verfahren können einzeln aber auch in Kombination durchgeführt werden und um weitere Einflussfaktoren wie Temperatur, Feuchte, Vibrationsprofil und Versorgungsspannung ergänzt werden. Durch diese möglichen Kombinationen lassen sich realitätsnahe Lastkollektive nachbilden, die Effekte aufweisen, welche in isolierten Prüfungen oft verborgen bleiben.
Dazu zählen beispielsweise:
- Resonanzen, die erst unter bestimmten Temperatur- oder Betriebsbedingungen auftreten
- Wechselwirkungen zwischen Komponenten innerhalb eines Systems
- Frühzeitige Indikatoren von Materialermüdung über die Lebensdauer hinweg
- Funktionale Einschränkungen unter dynamischer Belastung
Kritische Zustände können auch durch spezielle Verfahren wie Resonanzverweilprüfungen, Mixed-Mode-Tests oder Analysen auf Basis von Schockantwortspektren gezielt untersucht werden.
Realitätsnähe ist entscheidend
Die Absicherung gegen mechanische Belastungen hängt nicht von der Anzahl einzelner Tests ab, sondern vor allem von deren Realitätsnähe. Shakerprüfungen ermöglichen es, komplexe und kombinierte Belastungen reproduzierbar abzubilden. Damit schließen sie die Lücke zwischen standardisierten Prüfungen und realen Einsatzbedingungen und sind ein entscheidender Faktor, um Schwachstellen frühzeitig zu erkennen, Entwicklungsrisiken zu minimieren und robuste sowie Bauteile bereitzustellen.
Bei Fragen zur Umsetzung einer Shakerprüfung oder zu konkreten Anwendungsszenarien stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
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