Materialprüfung

Materialprüfung bezeichnet die technische Untersuchung und Bewertung von Werkstoffen und Bauteilen hinsichtlich ihrer mechanischen, chemischen, physikalischen und technologischen Eigenschaften. Im Rahmen der EAC-Zertifizierung und EAC-Deklaration innerhalb der Eurasischen Wirtschaftsunion (EAWU) können Materialprüfungen erforderlich sein, um die Eignung verwendeter Werkstoffe und die Einhaltung technischer Sicherheitsanforderungen nachzuweisen.

Materialprüfungen sind insbesondere bei sicherheitskritischen Maschinen, Druckgeräten, Rohrleitungen, Schweißkonstruktionen und industriellen Anlagen von Bedeutung.

Abhängig von Werkstoff, Produkt und Anwendungsbereich können unter anderem folgende Eigenschaften untersucht werden:

  • mechanische Festigkeit, Zugfestigkeit und Streckgrenze,
  • Bruchdehnung, Zähigkeit und Härte,
  • chemische Zusammensetzung,
  • Korrosions- und Temperaturbeständigkeit,
  • Schweißeignung,
  • Gefüge und Werkstoffstruktur,
  • weitere produktspezifische Werkstoffeigenschaften.

Welche Materialprüfungen erforderlich sind, hängt insbesondere von den anwendbaren Technischen Reglements (TR EAWU / TR ZU), den relevanten Normen und Prüfmethoden, den vorgesehenen Betriebsbedingungen sowie dem jeweiligen Konformitätsbewertungsverfahren ab.

Materialprüfungen können insbesondere bei folgenden Produktgruppen relevant sein:

Besonders bei Druckgeräten müssen die eingesetzten Werkstoffe für die vorgesehenen Betriebsbedingungen geeignet sein. Dabei können Druck, Temperatur, Medium, Werkstoffkennwerte und Konstruktion eine entscheidende Rolle spielen. Bei Maschinen und explosionsgeschützten Geräten können zusätzlich Anforderungen an die mechanische Festigkeit, Betriebssicherheit oder die Vermeidung von Zündquellen relevant sein.

Materialprüfungen dienen insbesondere dazu:

  • die Eignung verwendeter Werkstoffe nachzuweisen,
  • mechanische und chemische Eigenschaften zu überprüfen,
  • die Einhaltung vorgeschriebener Werkstoffanforderungen zu bestätigen,
  • Werkstoffangaben und Materialzertifikate zu verifizieren,
  • erforderliche Nachweise für die Konformitätsbewertung bereitzustellen.

Je nach Werkstoff und Anforderung können folgende Prüfverfahren eingesetzt werden:

  • Zugprüfung und Härteprüfung,
  • Kerbschlagbiegeversuch,
  • chemische Werkstoffanalyse,
  • metallografische Untersuchung,
  • Korrosionsprüfung,
  • Prüfung von Schweißverbindungen,
  • Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP / NDT).

Zu den zerstörungsfreien Prüfverfahren gehören insbesondere:

  • Ultraschallprüfung (UT),
  • Durchstrahlungsprüfung (RT),
  • Magnetpulverprüfung (MT),
  • Eindringprüfung (PT),
  • Sichtprüfung (VT).

Zerstörungsfreie Prüfungen werden beispielsweise eingesetzt, um Schweißnähte, Werkstoffe und Bauteile auf innere oder oberflächennahe Fehler zu untersuchen. Welche Prüfverfahren und Prüfumfänge erforderlich sind, richtet sich nach den anwendbaren technischen Anforderungen.

Die Materialprüfung ist von einer Druckprüfung, Dichtheitsprüfung oder Funktionsprüfung zu unterscheiden. Während Materialprüfungen vor allem Werkstoffeigenschaften und mögliche Materialfehler untersuchen, dient eine Druckprüfung dem Nachweis der Festigkeit oder Dichtheit unter definierten Prüfbedingungen. Je nach Produkt können beide Prüfarten erforderlich sein.

Die Ergebnisse der Materialprüfung werden in einem Prüfprotokoll dokumentiert. Zusammen mit einem vorhandenen Werkstoffnachweis und weiteren Materialzertifikaten können die Prüfunterlagen Bestandteil der Technischen Dokumentation für die EAC-Konformitätsbewertung sein.

Abhängig vom Produkt können die Prüfergebnisse außerdem in folgende Unterlagen einfließen:

  • Werkstoffzeugnisse und Materialnachweise,
  • Schweißdokumentation und Festigkeitsberechnungen,
  • ein Technischer Pass, soweit erforderlich,
  • eine Risikoanalyse,
  • ein Sicherheitsnachweis, soweit vorgeschrieben,
  • weitere technische Nachweise für das jeweilige Konformitätsbewertungsverfahren.

Bei Druckgeräten ist neben den Werkstoffeigenschaften auch die korrekte Einstufung nach TR ZU 032 wichtig. Betriebsdruck, Volumen beziehungsweise Nennweite sowie die Fluidgruppe bestimmen maßgeblich die Druckgerätekategorie nach TR ZU 032 und das erforderliche Konformitätsbewertungsverfahren. Für eine erste Einordnung steht unser Kategorie-Rechner für Druckgeräte nach TR ZU 032 zur Verfügung.

Fehlende oder ungeeignete Materialnachweise können zusätzliche Prüfungen, Rückfragen durch ein Prüflabor oder eine Zertifizierungsstelle sowie Verzögerungen im Zertifizierungsverfahren verursachen.

Typische Probleme sind:

  • fehlende oder unvollständige Materialzertifikate,
  • Abweichungen zwischen Zeichnungen, Stücklisten und Werkstoffnachweisen,
  • nicht eindeutig identifizierbare Werkstoffe,
  • fehlende Nachweise für Schweißwerkstoffe,
  • ungeeignete oder unzureichend dokumentierte Prüfverfahren,
  • fehlende Prüfberichte für sicherheitsrelevante Komponenten.

Eine fachgerecht durchgeführte und dokumentierte Materialprüfung unterstützt den Nachweis der Werkstoffeignung und die Bewertung der Produktkonformität. Ob zusätzliche Materialprüfungen erforderlich sind, hängt vom jeweiligen Produkt, den anwendbaren Vorschriften und den bereits vorhandenen Nachweisen ab.

Wir unterstützen Hersteller, Anlagenbauer und Exporteure bei der Bewertung erforderlicher Material- und Werkstoffprüfungen im Rahmen der EAC-Zertifizierung und EAC-Deklaration. Dazu gehören die Prüfung vorhandener Werkstoffnachweise, die Festlegung des erforderlichen Prüfumfangs, die Koordination mit Prüflaboren und Zertifizierungsstellen sowie die Integration der Ergebnisse in die Technische Dokumentation.

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