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 gelappten Proben mit einer Länge von bis zu 5,5" und einer Breite von bis zu 1,5" ausgelegt, wie in der ASTM-Norm angegeben. Zum Beispiel kann die Vorrichtung eine Celanese-Probe aufnehmen, die ebenfalls 5,5" lang, aber nur 0,25" 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" herausragen) Niedriger Bereich: 0,17"-0,35"; Mittlerer Bereich: 0,29"-0,47"; Hoher Bereich: 0.42"-0.60". Das bedeutet, dass jeder Satz von Abstandshaltern einen Bereich von ca. 0,18" mit einer Überlappung von ca. 0,05" zwischen den Bereichen bietet.

Die Standardmesslänge (Abstand zwischen den Probenlaschen) gemäß ASTM-Norm D3410 beträgt 0,50". Die Vorrichtung kann auch für die Prüfung von Proben mit anderen Messlängen verwendet werden, von Null bis ca. 2". (Mit längeren Ausrichtungsstäben können 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 demontierte IITRI-Druckprüfvorrichtung ist in Abb. 3 dargestellt. Ein Satz Keilabstandshalter 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 6" Durchmesser ruht. Ein optionaler zweiter Satz Keil-Probenhalter und eine der Abstandsschienen für die Probenausrichtung sind zusammen mit der Probenausrichtvorrichtung abgebildet. Die anderen drei Abstandshalter befinden sich in der unteren Mitte des Fotos. Die vier schwarzen Streifen sind Prüfkörper 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-Standard D 3410-03 (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.