IITRI Druckprüfvorrichtung (ASTM D3410)

Modell Nr. WTF-II (Edelstahl)

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Abb. 1: Explosionszeichnung der IITRI-Druckprüfvorrichtung.

Die IITRI-Druckprüfvorrichtung, die 1977 vom Illinois Institute of Technology Research Institute (IITRI) eingeführt wurde (Referenz 1), ist seit 1987 Bestandteil der ASTM-Norm D3410 (Referenz 2). Die Konfiguration der IITRI-Prüfvorrichtung umfasst flache Keilspannzeuge, wie in Abb. 1 dargestellt, die unabhängig von der Dicke der eingelegten Probe vollen Oberflächenkontakt mit den Gegenblöcken herstellen.

Es werden linear gelagerte Ausrichtstangen verwendet, statt einer externen Ausrichthülse wie bei der Celanese Compression Test Fixture. Dadurch wird die Reibung zwischen den Vorrichtungshälften minimiert.

Die in Abb. 1 gezeigte Version von Wyoming Test Fixtures, Inc. enthält eine obere Halterung, die über einen Adapter an der Traverse der Prüfmaschine befestigt wird. Dies ermöglicht ein einfaches Einschieben und Entfernen des schweren oberen Blocks. Der untere Block ruht normalerweise frei auf der Basis der Prüfmaschine.

Die Version der IITRI-Druckprüfvorrichtung von Wyoming Test Fixtures, Inc. ist für die Aufnahme von Proben mit Laschen von bis zu 5,5 Zoll Länge und einer Breite von bis zu 1,5 Zoll ausgelegt, wie in der ASTM-Norm festgelegt. Die Vorrichtung kann zum Beispiel eine Celanese-Probe aufnehmen, die ebenfalls 5,5 Zoll lang, aber nur 0,25 Zoll breit ist.

Die Version der IITRI-Vorrichtung von Wyoming Test Fixtures, Inc. wird mit drei Sätzen von keilförmigen Abstandshaltern geliefert, die austauschbar in die Hohlräume der oberen und unteren Blöcke eingesetzt werden können, um Proben mit Laschen in einem breiten Dickenbereich aufzunehmen. Die ungefähren Dickenbereiche sind (unter der Annahme, dass die Keile am unteren Ende eines jeden Bereichs bündig mit den Blöcken abschließen und am oberen Ende eines jeden Bereichs maximal 0,50 Zoll herausragen) Niedriger Bereich: 0.17 in.-0.35 in.; Medium Range: 0.29 in.-0.47 in.; Hoher Bereich: 0.42 in.-0.60 in. Das bedeutet, dass jeder Satz von Abstandshaltern einen Bereich von etwa 0,18 Zoll mit einer Überlappung von etwa 0,05 Zoll zwischen den Bereichen abdeckt.

Die Standardlehrenlänge (Abstand zwischen den Probenlaschen) gemäß ASTM-Norm D3410 beträgt 0,50 Zoll. Die Vorrichtung kann auch für die Prüfung von Proben mit nicht genormten Messlängen verwendet werden, von Null bis etwa 2 Zoll (mit längeren Ausrichtungsstäben können auch Proben mit noch größeren Messlängen verwendet werden).

Die Version der IITRI-Vorrichtung von Wyoming Test Fixtures, Inc. umfasst auch eine Probeneinbauvorrichtung, wie in Abb. 2 gezeigt, mit Zentrierleisten für vier verschiedene Probenbreiten.

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Abb. 2: Teilweise demontierte Vorrichtung, mit einem zusätzlichen Satz Keilspannzeuge, die in der Montagevorrichtung für die Probe montiert sind, und einer Distanzstange an ihrem Platz. 

Eine weitgehend zerlegte IITRI-Druckprüfvorrichtung ist in Abb. 3 dargestellt. Ein Satz Abstandskeile ist in den Vorrichtungsblöcken installiert. Die beiden anderen Sätze sind unten links zu sehen. Ein Satz Keilklemmen befindet sich im Basisblock, der auf einer festen Platte mit einem Durchmesser von 6 Zoll ruht. Ein optionaler zweiter Satz Keilspannzeuge und eine der Abstandsstangen zur Probenausrichtung sind zusammen mit der Probenausrichtungsvorrichtung abgebildet. Die anderen drei Abstandshalter befinden sich in der unteren Bildmitte. Bei den vier schwarzen Streifen handelt es sich um Prüfmuster in Standardgröße mit Laschen.

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Abb. 3 Zerlegte IITRI-Kompressionsprüfvorrichtung

Alle Zubehörteile für jedes Gerät werden in einem mit Schaumstoff ausgekleideten Holzkoffer geliefert, der mit Messingscharnieren, Riegeln und Seitengriffen ausgestattet ist. Dies bietet eine attraktive und schützende Aufbewahrungsmöglichkeit für die verschiedenen Zubehörteile, wenn das Gerät nicht in Gebrauch ist.

Quellen für zusätzliche Informationen:

1) Hofer, K.E., Jr. und Rao, P.N., "A New Static Compression Fixture for Advanced Composite Materials," Zeitschrift für Prüfung und Bewertung, Vol. 5, No. 4, Juli 1977, pp. 278-283.

2) ASTM-Norm D3410-03 (neu genehmigt 2008), "Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading" (Druckeigenschaften von Polymermatrix-Verbundwerkstoffen mit freitragendem DMS-Abschnitt durch Scherbelastung), American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA (erstmals veröffentlicht 1975).

3) D.F. Adams, "Current Status of Compression Testing of Composite Materials," Proceedings of the 40th International SAMPE Symposium, Anaheim, California, May 1995, pp. 1831-1843.

4) D.F. Adams und E.M. Odom, "Influence of Test Fixture Configuration on the Measured Compressive Strength of a Composite Material," Journal of Composites Technology and Research, Vol. 13, No. 1, Frühjahr 1991, S. 36-40.

5) J.S. Berg und D.F. Adams, "An Evaluation of Composite Material Compression Test Methods,"Journal of Composites Technology and Research, Vol. 11, No. 2, Sommer 1989, pp. 41-46.

6) J.S. Welsh und D.F. Adams, "Current Status of Compression Test Methods for Composite Materials," SAMPE-Journal, Vol. 33, No. 1, Januar 1997, pp. 35-43.