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Umfassender Leitfaden zur Auswahl von Universal-Zugprüfmaschinen 2026: Parameter, Messbereich, Branchenanpassung – alles in einem Leitfaden

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Umfassender Leitfaden zur Auswahl von Universal-Zugprüfmaschinen

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Die Zugprüfmaschine (Universelle Materialprüfmaschine) ist das Kernstück bei der Prüfung der mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen. Sie ist unverzichtbar für Forschung und Entwicklung, Qualitätskontrolle, Werksprüfung und die Einhaltung von Normen – von gewöhnlichen Metallen, Beton und Kunststofffolien bis hin zu hochfesten Legierungen für die Luft- und Raumfahrt, Verbundwerkstoffen für neue Energien und biomedizinischen Materialien.

Allerdings gibt es auf dem Markt zahlreiche Modelle und komplexe Parameter. Eine falsche Wahl des Messbereichs, nicht aufeinander abgestimmte Parameter oder die Nichteinhaltung von Normen führen nicht nur zu ungültigen Daten, sondern auch zu Schäden an den Geräten und unnötigen Kosten.

Auf der Grundlage der nationalen Normen GB/T 1040.1-2025 und GB/T 228.1-2021 sowie praktischer Branchenerfahrung erläutert dieser Artikel ausführlich die Kernparameter, die „goldenen Regeln“ für den Messbereich, Anpassungsschemata für die Industrie sowie wichtige Punkte zur Vermeidung von Fallstricken bei Zugprüfmaschinen und hilft Ihnen dabei, auf Anhieb das richtige Gerät auszuwählen, ohne Geld zu verschwenden!

1. 4 Kernparameter bestimmen direkt die Eignung der Ausrüstung
Bei Parametern gilt nicht: je höher, desto besser – entscheidend ist die Anpassung an die jeweilige Anwendungssituation

01 Prüfkraft (maximaler Messbereich)
Einheit: kN, die maximale von der Anlage erzeugte Kraft, die die geeigneten Materialien bestimmt
Metallzugprüfung: 100 kN ~ 3000 kN
Beton-Druckprüfung: über 1000 kN
Polymer-Verbundwerkstoffe: innerhalb von 30 kN
Asphalt/Verpackungsfolie/Gummi usw.: innerhalb von 10 kN
Materialien im Mikrokraftbereich: 0,5 N bis 500 N

02 Genauigkeitsklasse
Bestimmt die Zuverlässigkeit der Daten; gängige Genauigkeitsklassen: Klasse 1 und Klasse 0,5
Wissenschaftliche Forschungs- und Qualitätsprüfinstitute: Klasse 0,5 oder höher ist vorgeschrieben; hochpräzise Geräte von Liangong Testing (wie z. B. elektronische Universalprüfmaschinen der CMT-Serie) erreichen bei Auslieferung sogar Klasse 0,3 mit einer Auflösung von 1/500.000
Qualitätskontrolle am Produktionsstandort: Klasse 1 kann gewählt werden

03 Regelungsmodus und Geschwindigkeit
Bestimmt die Flexibilität des tatsächlichen Gerätebetriebs
„Dreifache Regelung von Spannung, Dehnung und Verschiebung“ ist das Markenzeichen moderner Prüfmaschinen. Der Geschwindigkeitsbereich (z. B. 0,001–500 mm/min bei den elektronischen Universalprüfmaschinen der CMT-Serie) bestimmt die Flexibilität bei der Belastung

04 Prüfraum und Aufbau
Bestimmt den Prüfumfang und die Lebensdauer der Anlage
Zug-/Druckraum, Säulenabstand sowie Einraum-/Zweiraum-Ausführung beeinflussen die Probengröße und die Eignung der Spannvorrichtungen
Das Einraummodell verfügt über einen größeren Prüfhub; das Zweiraummodell ermöglicht einen schnellen Wechsel zwischen Zug- und Druckprüfungen ohne Austausch der Spannvorrichtungen – beide Modelle haben ihre jeweiligen Vor- und Nachteile

2. Auswahl des Messbereichs: Die „Lebens- und Todeslinie“ von Genauigkeit und Sicherheit

Mehr als 30 % der Laborgeräte weltweit stehen still oder erfüllen die Datenstandards nicht, was meist auf eine falsche Wahl des Messbereichs zurückzuführen ist

01 Zwei fatale Fehler

Hochleistungsmaschine für geringe Belastung (Genauigkeitsverlust): Der optimale Genauigkeitsbereich des Sensors liegt bei 20 % bis 100 % des Skalenendwerts. Die Verwendung einer 50-kN-Maschine zum Prüfen einer 500-N-Probe macht nur 1 % des Messbereichs aus. In diesem Fall werden der Nichtlinearitätsfehler und die Nullpunktdrift des Sensors verstärkt, was zu einer erheblichen Zunahme der Unzuverlässigkeit der Prüfdaten führt

Zu schwache Maschine für große Belastung (Geräteschaden): Übersteigt die auf die Probe wirkende Kraft den Messbereich, wird nicht nur die Prüfung unterbrochen, sondern es kommt auch zu Schäden am hochpräzisen Kraftsensor und in schweren Fällen sogar zu Schäden an der mechanischen Struktur

02 Goldene Regel für die Auswahl des Messbereichs

„Goldene Regel“: Die geschätzte maximale Kraft sollte in der Branche innerhalb von 20 % bis 80 % des gesamten Messbereichs des Geräts liegen.
Optimale Auslastung: Es wird empfohlen, die tatsächliche Prüfkraft auf 50 % bis 70 % des Messbereichs einzustellen.
Sicherheitsreserve: Reservieren Sie 20 % bis 30 % Überlastspielraum, um Schwankungen oder Unfälle abzufangen
Berechnungsformel: Die in der Branche gebräuchliche Formel lautet: „Idealer Messbereich = geschätzte maximale Kraft × 1,2 bis 1,5“

03 Praktisches Beispiel

Nehmen wir technischen Kunststoff als Beispiel: Zugfestigkeit 60 MPa, Querschnittsfläche der Probe 10 mm², berechnete maximale Kraft 600 N

Falsches Beispiel: Auswahl eines 1-kN-Modells; der theoretische Wert liegt bei 60 %, was zu einer unzureichenden Sicherheitsreserve und ungenauer Messgenauigkeit führen kann

Richtiges Beispiel: 2-kN-Modell mit einem Aufnehmer oder eine Kombination aus 200 N und 2 kN mit zwei Aufnehmern; der theoretische Wert liegt bei 30 %, was im Bereich hoher Präzision mit ausreichender Sicherheitsreserve liegt; durch Hinzufügen von 200 N können Prüfungen mit geringen Kräften besser berücksichtigt werden

3. Branchenspezifische präzise Anpassungskonzepte (direkte Anwendung)

01 Metall/Schwerindustrie/Beton
Merkmale: Große Kräfte, geringe Verformungen, hohe Anforderungen an die Steifigkeit
Üblicher Messbereich: 10 kN ~ 3000 kN
Wichtige Punkte:
Einhaltung der Norm GB/T 228.1-2021, Schwerpunkt auf Streckgrenze;
Für die Prüfung hochfester Stahlwerkstoffe ist ein hochfester, starrer Rahmen erforderlich;
Für einen großen Prüfbereich und verschiedene Werkstoffe sollten mehrere Sensoren vorgesehen werden

02 Kunststoff/Gummi/Verpackungsfolie
Merkmale: Geringe Kraft, große Dehnung, stark eingeschränkt durch GB/T 1040.1-2025
Üblicher Messbereich: 10 N bis 5 kN; beachten Sie, dass der Zughub der maximalen Dehnung der Probe entsprechen muss, um zu verhindern, dass die Probe aufgrund eines unzureichenden Gerätehubs nicht brechen kann!
Wichtige Punkte: Die neue nationale Norm 2025 stellt höhere Anforderungen an die Genauigkeit im Bereich kleiner Kräfte. So müssen beispielsweise für Lebensmittelverpackungsfolien und pharmazeutische Verbundfolien hochpräzise Sensoren mit kleinem Messbereich (50 N/100 N) verwendet werden

03 Biomedizin/Mikroelektronik
Merkmale: Mikrokräfte im mN-Bereich, hohe Empfindlichkeit
Üblicher Messbereich: 0,5 N bis 500 N
Wichtige Punkte: Hohe Auflösung, geringes Rauschen, ausgestattet mit einem Mikro-Video-Dehnungsmessgerät; es wird empfohlen, den Messbereich eher kleiner als größer zu wählen

4. 3 wichtige Irrtümer, die bei der Auswahl vermieden werden sollten (90 % der Menschen sind darauf hereingefallen)

01 Blindes Streben nach hoher Tonnage
Die falsche Annahme, dass „je größer die Tonnage, desto vielseitiger“, aber tatsächlich gilt: „großer Kraftmessbereich + geringe Prüfkraft = starker Rückgang der Genauigkeit“
Bei der Berücksichtigung mehrerer Werkstoffe sollte man lieber zusätzliche Sensoren einsetzen oder mehrere Geräte konfigurieren, anstatt auf „eine Maschine für alles“ zu setzen

02 Fokus nur auf Genauigkeit, Ignorieren der Regelstabilität
Man achtet nur auf „Genauigkeitsklasse 1“ oder „Genauigkeitsklasse 0,5“, ignoriert jedoch die Regelstabilität bei niedrigen Geschwindigkeiten und konstanter Belastung. Beispielsweise erfordern manche Prüfungen eine gleichmäßige Zugkraft bei niedriger Geschwindigkeit, daher sollten auch die Regelgeschwindigkeit und andere Parameter berücksichtigt werden

03 Nur die Gegenwart berücksichtigen, die Zukunft ignorieren

Konzentrieren Sie sich beim Kauf nur auf einen niedrigen Preis und den aktuellen Bedarf, ohne die spätere Erweiterung des Prüfumfangs und Software-Upgrades zu berücksichtigen, was leicht zu einer geringen Auslastung der Geräte und ungewöhnlich hohen Folgekosten führt

2026 Die ultimative Auswahllogik: Anpassung an die Gegenwart, Kompatibilität mit der Zukunft

Eine qualifizierte Universal-Materialprüfmaschine muss drei Anforderungen erfüllen

Bei der Auswahl einer Prüfmaschine geht es nicht nur um den „Vergleich von Parametern“, sondern auch um die „Umsetzung der Anforderungen“. Sie sollte nicht nur den aktuellen Anforderungen gerecht werden, sondern sich auch an die Zukunft anpassen

Jetzt einsetzbar: Deckt Kernmaterialien ab und entspricht den aktuellen Normen

Genaue Daten: Messbereich im „goldenen Intervall“, Genauigkeit und Stabilität entsprechen den Normen

Langfristig kosteneffizient: Hardware erweiterbar, Software aktualisierbar, um wiederholte Investitionen zu vermeiden

Angesichts des Trends zu intelligenten und standardisierten Prüfverfahren kann die Auswahl der richtigen Zugprüfmaschine sicherstellen, dass jeder Datensatz die Forschung und Entwicklung sowie die Qualitätskontrolle unterstützt

Liangong-Prüftipp: Wenn Sie sich über die spezifische Kraftverteilung der Probe nicht sicher sind, ist die zuverlässigste Lösung, die Probe zur Vorprüfung einzusenden oder ein Modell mit Doppelsensor-Konfiguration zu wählen, was Nacharbeiten und Kalibrierungskosten in einem Schritt erspart