In Anbetracht des Verhältnisses zwischen Kosten und Analysetiefe ist dies eine der effizientesten zerstörungsfreien Methoden zur Messung von Eigenspannungen: Durch die Herstellung eines Schlitzes mit einem Innendurchmesser von 14 mm und einem Außendurchmesser von 18 mm ist es möglich, Eigenspannungen bis zu einer Gesamttiefe von ca. 5 mm zu bewerten.
Ein typischer Komplett-Test mit der Ringkern-Methode wird in folgenden Schritten durchgeführt:
- Installation einer Dehnungsmessstreifen-Rosette mit drei Gittern und Schutz der empfindlichen Elemente.
- Positionierung der Bohreinrichtung in der Messzone, anschließende Durchführung der DMS-Rosettenkabel aus der Hohlwelle und Bestimmung der Nullposition durch elektrischen Kontakt.
- Bohren einer Ringnut um die DMS-Rosette.
- Messung von Dehnungen, die durch Materialentspannung entstehen.
- Berechnung von Eigenspannungen aus gemessenen Dehnungen.
Die Ringkern-Dehnungsmessstreifen-Methode ist noch nicht weltweit genormt, aber es gibt mehrere, in zahlreichen industriellen Anwendungen anerkannte Verfahren (z.B. KWU-Methode) zur Bewertung von Eigenspannungen hauptsächlich innerhalb von Schmiedeteilen.
Die wichtigsten Vorteile dieser Methode sind:
- Größere Untersuchungstiefe
- Höhere Empfindlichkeit der Rosette
- Geringerer Einfluss von möglichen Exzentrizitätsfehlern
Dank langjähriger Erfahrung auf dem Gebiet der DMS-Messungen, der mechanischen Planung und der Softwareentwicklung hat SINT Technology ein vollautomatisches System (MTS3000-Ringkern) zur Messung und Berechnung von Eigenspannungen mit dieser Methode entwickelt und patentiert.
Auch zur Bewertung von Eigenspannungen mit der Ringkernmethode gibt es zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten und experimentelle Aktivitäten, die auf unterschiedlichen Berechnungsstrategien basieren. Insbesondere ist es möglich, ungleichmäßige Eigenspannungsfelder nach der Integral-Methode auszuwerten: In diesem Fall wurden dank der Zusammenarbeit mit renommierten Universitäten die numerischen Koeffizienten zur Ermittlung des Eigenspannungswertes aus den gemessenen Dehnungen mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) ausgewertet.