Optische Technologien

Das ist der Hammer – Präzisionsanregung extrem

Schwingungstests, wie die Modalanalyse oder die vibro-akustischen Güteprüfung erfordern immer eine äußere Anregung. Dafür wurde der skalierbare automatischen Modalhammer SAM entwickelt, der jetzt durch seine deutlich ausgeweiteten Spezifikationen auch in Klimakammern ab -20° bis 120°C einsetzbar ist.

Eine Spezialität der SAM-Baureihe ist der präzise steuerbare Schrittmotor, wodurch Anregungsfrequenzen bis über 40kHz erzielt erreicht werden. Das entspricht einer Anschlagszeit von nur 25 µs und wird bei leichten und nichtlinearen Bauteilen benötigt. Die Anregungskraft wird mit einem integrierten Kraftsensor gemessen und kann durch die Schrittmotorsteuerung bei jedem Schlag wieder abgerufen werden. Diese Präzision ist gepaart mit einer robusten Mechanik und Elektronik, die den weiten Temperaturbereich erst zulässt.

Zwei Modell werden angeboten. Der kompakte SAM1 für Kräfte bis 222 N und der kräftiger SAM3 bis 2,2kN. Gerade der kompakte SAM1 Modalhammer profitiert von den Steuerungsmöglichkeiten des Schrittmotors gegenüber Systemen, die mit einfacher Federvorspannung arbeiten. Wenn die Anregung in beengten Positionen am Werkstück erfolgen soll, beispielsweise zwischen den Schaufeln eines Turbinenrads, adaptiert sich die Mechanik an die Bedingungen. In diesem Fall wird der Schlagwinkel per Software an den Bauraum angepasst. Der Kraft- und Frequenzbereich bleibt erhalten.

Der Schwingungsmesstechnikspezialist Polytec aus dem badischen Waldbronn hat die SAM-Baureihe als Ergänzung für die von Kunden angefragten messtechnischen Aufgaben in sein weltweites Programm zur optischen Schwingungsmessung aufgenommen.

Testingenieure führen Modaltests an oft nicht-linearen Leichtbauteilen zur Modellvalidierung durch. Damit messen sie Übertragungsfunktionen an tausenden Messpunkten. Und das funktioniert mit einer automatischen Impulshammeranregung besser, als mit konventionellen elektrodynamischen Shakern. Warum das so ist, erklärt Polytec mit der Anforderung, solche Leichtbauteile ohne Massebeladung zu messen. Das wiederum ist die Domäne der scannenden Laser Doppler Vibrometrie. Der Impulshammer SAM regt ebenfalls massefrei an und ist somit eine logische Ergänzung. Das Ergebnis sind rückwirkungsfrei gemessene Schwingformen, die dann wieder mit der Computersimulation abgeglichen werden.

Neue Einsatzfälle kommen aus der vibro-akustischen Prüfung. Hier wird aus dem Resonanzverhalten und der Übertragungsfunktion auf Material- oder Montagequalität zurückgeschlossen. Der Modalhammer wird in dieser Anwendung durch die Datenerfassung zum Schlag getriggert. Der Laser eines Industrievibrometers erfasst an einer Stelle die Übertragungsfunktion zwischen eingeleiteter Kraft, gemessen durch den SAM, und der Systemantwort, meist als Schwinggeschwindigkeit, -weg oder Beschleunigung gemessen.

Extrem sind nicht nur der Temperaturbereich und die Frequenz. Auch die Kräfte decken fast alle Wünsche im Maschinen- und Fahrzeugbau ab. Das größere Modell SAM3 arbeitet mit der gleichen Präzision und kann auf Wunsch mit bis zu 22 kN anregen, obwohl die Anregungsmechanik selbst nur 1,9 kg auf die Waage bringt.

Über die POLYTEC GmbH

Polytec wurde 1967 gegründet und bot als Pionier in Deutschland erstmalig kommerzielle Lasertechnologie für Industrie und Forschung an. Aufbauend auf dem Erfolg im Distributionsgeschäft begann Polytec in den 70er Jahren mit der Entwicklung und der Fertigung eigener, innovativer, laser-basierter Messgeräte.

Gestern wie auch heute wird der weltweite Standard für laser-basierte Schwingungs-, Geschwindigkeits- und Längenmesssysteme von Polytec Produkten definiert. Die Entwicklung von High-Tech-Produkten ist bei Polytec eine strategische Kernaktivität und hat neben den Lösungen aus dem Bereich optische Messsysteme zu einer Palette von weiteren Eigenprodukten in den Anwendungsgebieten Oberflächenmesstechnik, Analytische Messtechnik, Noise Analysis und Prozessautomation geführt.

Unsere weltweiten Aktivitäten
Polytec ist ein weltweit tätiges Unternehmen mit Niederlassungen in Europa, Nord-Amerika und Asien. In der internationalen Fachwelt genießt Polytec eine hervorragende Reputation für innovative Produkte, herausragende Qualität und erstklassigen Service.

Die innovativen Lösungen von Polytec erlauben unseren Kunden, eigene technologische Führungsstärke in den unterschiedlichsten Bereichen zu behaupten. In Märkten von Automobilbau, Luft- und Raumfahrttechnik und Maschinenbau über Data Storage, Microsystemtechnik und Nanotechnologie bis hin zu Biologie und Medizin wird das Vertrauen der Kunden in Polytec und seine Produkte immer wieder bestätigt. Weiterhin stellt die Distribution exzellenter High-Tech-Produkte anderer innovativer Hersteller eine Kernkompetenz von Polytec dar.

Bei Polytec sind wir der höchstmöglichen Zufriedenheit unserer Kunden verpflichtet und bieten deshalb neben exzellenten Produkten über unsere Niederlassungen in Europa, Nord-Amerika und Asien direkt vor Ort auch Service, Support und Anwendungsunterstützung. Polytec ist seit 1994 ISO-zertifiziert, zuletzt nach DIN EN ISO 9001:2015.

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