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      Automobilindustrie

      320 km/h

      Flachbandfahrbahn ermöglicht präzise Nachbildung von Motorsport-Kurvenmanövern

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      Materials

      Materialien

      1500 Grad Celsius

      Lösungen für die Prüfung von Hochtemperatur-Legierungen, Verbundwerkstoffen, Keramiken und Polymeren

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      Luft- und Raumfahrt

      20 % Zunahme

      der Prüfgeschwindigkeiten  mit modernster Kreuzkopplungs-kompensationstechnik

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      Biomedizin

      1 von 1000 Kindern

      braucht eine korrigierende Skoliose-Operation

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      Civil Engineering

      Bauwesen

      1,32 Millionen Pfund

      Kraftkapazität ermöglichen die Prüfung von sehr großen Prüfkörpern bis zum Versagen

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      3x Stärkere

      Betonwerkstoffe ermöglichen die Aufnahme höherer Lasten

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      Energie

      56 MNm

      Kippmomentkapazität ermöglicht das Prüfen der größten Windkraftanlagen-Antriebsstränge

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      Schienenverkehr

      550 km/h

      Prüfsystem ermöglicht laborbasierte Studien der Betriebsumgebung von Hochgeschwindigkeitszügen

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Home > Fraunhofer-Institut LBF

IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH: Optimierung der Flexibilität für komplexe Komponententests

MTS – IMA Dresden
Das MAST-System bietet dem Vertragsprüflabor die nötige Flexibilität, um die sich verändernden Kundenanforderungen zu erfüllen.

KUNDENHERAUSFORDERUNG

Die 1993 gegründete IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH (IMA) ist ein Ingenieurdienstleister und Auftragsprüflabor, das ein breites Spektrum an Dienstleistungen für die Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Eisenbahn- und Windenergiebranche anbietet. Das in Dresden ansässige Unternehmen IMA beschäftigt sich vor allem mit der Charakterisierung, Verifizierung und Zertifizierung von Werkstoffen und Strukturbauteilen.

Da IMA in so vielen Branchen tätig ist, ist das Prüfaufkommen dynamisch und vielfältig und spiegelt die Bedürfnisse der Kunden wider, auf die sich verändernden Marktanforderungen zu reagieren. Der Druck, neue Produkte schnell auf den Markt zu bringen, ist in allen von IMA bedienten Branchen hoch, daher ist eine schnelle Reaktionszeit eine grundlegende Erwartung. Natürlich verlangen auch die Kunden von IMA genaue und hochwertige Ergebnisse, mit denen Sie den Produktentwicklungsprozess beschleunigen und optimieren können.

„Unsere Hauptaufgabe ist es, das Problem des Kunden zu lösen“, sagt Timo Grahnert, Vertriebsleiter bei IMA. „Wir müssen jeden Tag einzigartige Testaufbauten entwickeln, konfigurieren und betreiben. Jeder Aufbau wird verwendet, um das Materialverhalten bei unterschiedlichen Belastungen zu testen. Unsere Testsysteme müssen hochflexibel sein, und die Ergebnisse müssen zuverlässig sein.“

Besonders schwierig ist diese Herausforderung bei Tests im Automobilbereich, wo die Belastungsschemata für Dauerhaltbarkeitstests recht komplex werden können.

„Wir müssen die Betriebslasten über einen breiten Bereich von Signalfrequenzen simulieren“, so Grahnert. „Egal was passiert, unsere Kunden erwarten eine sehr schnelle Reaktionszeit. Daher benötigen wir hochflexible Testsysteme mit modularen Konfigurationen, die sich leicht an neue Testanordnungen anpassen lassen.“

MTS-LÖSUNG

Eines der Werkzeuge, die IMA einsetzt, um die Herausforderung der sich ständig weiterentwickelnden Testkonfigurationen zu meistern, ist ein MAST-System (Multiaxialer Simulationstisch) von MTS. Dieses System, ein Modell 353 in Hexapod-Bauweise, bildet die Grundlage für einen kundenspezifischen Prüfstand, der von MTS- und IMA-Ingenieuren entwickelt wurde, um die Lebensdauer von Automobilkomponenten zu überprüfen, die mechanischen Schwingungen in sechs Freiheitsgraden (6DOF) ausgesetzt sind. Der kundenspezifische Prüfstand verfügt außerdem über einen Multi-Flow-Erdgasbrenner für die thermische Beladung, sodass Testingenieure, eine präzise Mischung aus Erdgas, Verbrennungsluft und Mischluft für einen großen Bereich von Temperaturen und Durchflussraten auswählen können.

„Wir müssen sehr flexibel sein“, sagte Grahnert. „Das ist sehr wichtig, und deshalb setzen wir MTS-Systeme ein.“

Unter Ausnutzung der Hochfrequenz-Schwingungsfähigkeiten des MAST-Systems führt IMA komplexe Dauerhaltbarkeitstests an Abgassystemen der nächsten Generation und anderen Karosseriekomponenten durch, sowie zusätzliche Tests, die bewerten, wie die Komponenten auf interne und externe thermische Schocks reagieren. Die Tests reichen von Einkanal- bis zu Mehrkanaltests, wobei jeder Test eine sorgfältig kontrollierte Ausführung von Temperaturen, Beschleunigungen und Kräften erfordert.

„Wir testen oft brandneue Komponenten vom Kunden, was bedeutet, dass es keinen Präzedenzfall gibt, an dem man sich orientieren kann“, so Grahnert. „Wir kombinieren auch Vibrationen mit thermischen Belastungen. Einige der Abgasanlagentests können bis zu zwei Wochen dauern. Wir brauchen die Genauigkeit der Simulation und die Ergebnisse müssen reproduzierbar sein. MTS hilft uns, all diese Ziele zu erreichen.“

KUNDENVORTEILE

Für IMA liegt der wichtigste Vorteil des MAST-Systems von MTS darin, dass es schnell für eine Vielzahl von Testaufbauten konfiguriert werden kann. Da das System 6DOF-fähig ist, kann IMA genaue Simulationen von schwer zu charakterisierenden Betriebsumgebungen durch die Einbeziehung wichtiger Hochfrequenzinhalte und die Anregung kritischer nichtlinearer Reaktionseffekte erreichen.

Das System enthält einen digitalen Regler von MTS FlexTest® , der eine Hochgeschwindigkeitsregelung im geschlossenen Regelkreis, Funktionsgenerierung, Aufnehmerkonditionierung und Datenerfassung für eine ganze Reihe von Prüfanforderungen bietet. Darüber hinaus verlassen sich die Prüfingenieure bei IMA auf die Software MTS Component RPC® Pro, um die Ergebnisse in Echtzeit zu analysieren, einschließlich Zeitverlauf, Timeout, berechnete Kanäle und FFT (Fast Fourier Transform)-Anpassung. Sowohl die Regler als auch die Software bieten die Flexibilität zur Steuerung und Analyse für alle einzigartigen Testkonfigurationen, die IMA unterbringen muss.

Die Expertise des lokalen MTS-Supportteams spielt ebenfalls eine entscheidende Rolle. „MTS ist sehr kompetent in seinem Fachgebiet“, sagte Grahnert. „Die Mitarbeiter sind sehr engagiert, engagiert und schnell. Jedes Mal, wenn wir Hilfe brauchen, bekommen wir eine schnelle Antwort.“

Zurzeit arbeiten MTS und IMA gemeinsam an der Ausweitung der Anwendung des MAST-Systems auf andere Komponenten, die in ihrer normalen Betriebsumgebung sowohl Vibrationen als auch Hitze standhalten müssen, darunter Komponenten von Fahrzeugheizungen und Kühlern.

„Die MTS-Testsysteme sind auf dem neuesten Stand der Technik“, so Grahnert. „Die cRPC Pro Software ist darüber hinaus der Industriestandard für Automobilprüfungen. Mit dieser Lösung in unserem Testlabor ist IMA gut aufgestellt, um eine noch größere Bandbreite an komplexen Belastungssituationen zu simulieren.“

 

MTS – IMA Dresden

Das MAST-System bietet dem Vertragsprüflabor die nötige Flexibilität, um die sich verändernden Kundenanforderungen zu erfüllen.

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