i3D® Technologie
Ablauf des Prüfverfahrens
Die Prozesslogik führt in vier Schritten von der lokalen Oberfläche zur plastischen Spannungs-Dehnungs-Kurve: Prüfeindruck, 3D-Vermessung, inverses FEM-Verfahren und daraus abgeleitete Materialkennwerte.
Schritt 1
Ein kraftgesteuerter Eindringkörper dringt orthogonal in die metallische Oberfläche ein. So entsteht lokal und minimalinvasiv die Ausgangsbasis für die spätere Kennwertableitung.
Schritt 2
Die Weißlichtinterferometrie erfasst den Eindruck mit hoher vertikaler und lateraler Auflösung. Damit wird nicht nur die Eindrucktiefe, sondern die reale Geometrie der Zone präzise dokumentiert.
Schritt 3
Ein Optimierungsalgorithmus vergleicht die reale Eindrucksform mit FEM-Simulationen. Daraus wird die lokale Materialantwort modellbasiert rekonstruiert und in einen auswertbaren Spannungs-Dehnungs-Zusammenhang überführt.
Schritt 4
Die berechnete Spannungs-Dehnungs-Kurve liefert lokale Dehngrenze, Zugfestigkeit und weitere mechanische Kennwerte. Damit wird aus dem Eindruck ein direkt nutzbarer Datensatz für Entwicklung, QS und Werkstoffbewertung.
Technologischer Nutzen
Die Technologie wird relevant, wenn lokale Materialkennwerte nicht nur gemessen, sondern als belastbare Grundlage für Engineering-Entscheidungen nutzbar werden sollen.
Rᶦₚ₀,₂ kann lokal dort bestimmt werden, wo die reale Zone werkstoffmechanisch relevanter ist als der globale Mittelwert eines idealisierten Prüfkörpers.
Rᶦₘ wird an Bauteilzonen, kleinen Proben, Schweißnähten und materialkritischen Bereichen zugänglich, ohne dass zunächst eine klassische Zugprobe aus derselben Zone entnommen werden muss.
Aus dem Prüfeindruck lassen sich in Verbindung mit der inversen Auswertung plastische Spannungs-Dehnungs-Zusammenhänge ableiten, die für Werkstoffbewertung und Modellbildung nutzbar sind.
Prüfeindruck, optische 3D-Erfassung und inverses FEM-Verfahren bilden zusammen einen nachvollziehbaren technologischen Ablauf statt nur einer punktuellen Einzelzahl.
Methodische Einordnung
Kurz gesagt: Rᶦₚ₀,₂ und Rᶦₘ sind gut vergleichbar. Bruchdehnung und Verfestigung müssen enger interpretiert werden.
Technische Datentiefe
Die i3D® Auswertung endet nicht beim Eindruckbild. Aus Eindruckgeometrie, optischer Vermessung und inverser Auswertung werden lokale Spannungs-Dehnungs-Beziehungen bestimmt. Daraus lassen sich insbesondere Dehngrenze Rᶦₚ₀,₂, Zugfestigkeit Rᶦₘ sowie der Verlauf der plastischen Verfestigung für die untersuchte Zone ableiten.
Wissenschaftlich relevant ist dabei nicht nur der Verlauf der Spannungs-Dehnungskurve selbst, sondern die Ableitung belastbarer lokaler Kennwerte aus kleinen oder kritischen Materialzonen.
Die Methode adressiert damit Fragen nach Rᶦₚ₀,₂, Rᶦₘ und lokaler Spannungs-Dehnungskurve dort, wo der klassische Zugversuch oft zu groß, zu aufwendig oder geometrisch nicht passend ist.
i3D® verbindet Prüfeindruck, optische 3D-Erfassung und modellbasierte Auswertung in einem durchgängigen Workflow nach DIN SPEC 4864. Der fachliche Nutzen liegt nicht in einem Einzelmerkmal, sondern in der kontrollierten Kopplung dieser Schritte.
So wird aus dem lokalen Eindruck eine auswertbare Datengrundlage für Rᶦₚ₀,₂, Rᶦₘ und weitere mechanische Zusammenhänge, ohne den klassischen Probenweg in jeder Fragestellung vollständig nachbilden zu müssen.
Ein guter Messlauf beginnt nicht erst bei der Auswertung, sondern bei einer sauberen Aufgabenstellung. Entscheidend sind Zonenauswahl, reproduzierbare Randbedingungen und die Frage, welche Kennwerte tatsächlich benötigt werden.
Wenn Messort, Materialzustand und Zielgröße zusammenpassen, wird aus dem Prüfeindruck eine technisch verwertbare Entscheidungshilfe statt einer isolierten Zahl.
i3D® ersetzt nicht jede andere Prüfmethodik in jedem Kontext. Die Stärke der Technologie liegt dort, wo lokale Werkstoffaussage, Bauteilnähe und Zeitgewinn besonders wichtig sind.
Deshalb gehört zur Technologieseite auch eine saubere Einordnung: Was ist mit Zugversuch und klassischer Materialcharakterisierung sinnvoll vergleichbar, wo liegen Grenzen und wann ist eine ergänzende Validierung zweckmäßig.
Einordnung
Entscheidend sind lokale Aussage, Bauteilnähe und die Grenzen bei Bruchdehnung und Verfestigung. Genau daraus ergibt sich, wann i3D® technisch passt.
Ansprechpartner
Sinnvoll, wenn Zone, Kennwerte, Vergleichspfad oder Machbarkeit der Messaufgabe direkt fachlich geklärt werden sollen.
Founder and CEO
Ansprechpartner für Technologie, methodische Einordnung und strategische Einsatzkonzepte rund um i3D®.
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Applications – Materials Testing
Ansprechpartner für Werkstoffprüfung, Anwendungsfragen und die technische Einordnung realer Messaufgaben.
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