Schock- & Vibrationsprüfung

Worin besteht der Unterschied zwischen Schock- und Vibrationsprüfungen?

Schock- und Vibrationsprüfungen simulieren unterschiedliche Arten mechanischer Belastung. Vibrationsprüfungen erzeugen kontinuierliche oder zufällige Schwingungen über ein bestimmtes Frequenzspektrum. Sie zeigen, wie ein Produkt auf dauerhaft wiederkehrende Belastungen reagiert, etwa während Transport oder Betrieb, und decken Resonanzen, Materialermüdung oder Lockerungen auf. Schockprüfungen hingegen simulieren sehr kurze, hochenergetische Impulse wie Stöße, Stürze oder harte Aufpralle. Sie beurteilen, ob ein Produkt plötzliche Extrembelastungen ohne Funktionsverlust oder strukturelles Versagen übersteht. Beide Prüfarten ergänzen sich, um die Gesamtrobustheit eines Produkts zu bewerten.

Wie wird ein Schocktest durchgeführt?

Ein Schocktest wird durchgeführt, um zu prüfen, wie robust ein Produkt gegenüber plötzlichen und kurzzeitigen Belastungen ist. Dabei wird der Prüfling auf einem Shaker, einer speziellen Schockmaschine oder einem Fallturm befestigt. Diese Geräte erzeugen definierte Stoßimpulse, meist mit sehr hohen Beschleunigungsspitzen und sehr kurzer Dauer. Die Form des Impulses – z. B. halbsinusförmig, trapezförmig oder rechteckig – wird gemäß den anzuwendenden Prüfnormen festgelegt. Während und nach jedem Schock werden mechanische und funktionale Veränderungen überprüft, um mögliche Beschädigungen, Ausfälle oder strukturelles Versagen zu erkennen. So lässt sich sicherstellen, dass das Produkt reale Extremereignisse unbeschadet übersteht.

Was ist ein mechanischer Schocktest?

Ein mechanischer Schocktest ist eine Prüfmethode, die die Widerstandsfähigkeit eines Produkts gegenüber plötzlichen, kurzzeitigen Belastungen bewertet. Dabei wirken sehr schnelle Beschleunigungsimpulse auf den Prüfling, wie sie bei Stürzen, Aufprallen, Explosionsnähe oder abrupten Bewegungen auftreten können. Die Stoßbelastungen dauern meist nur wenige Millisekunden, erzeugen aber hohe Kräfte, die zu strukturellem Versagen, Rissen oder Funktionsstörungen führen können. Ein Schocktest simuliert solche realen Extremereignisse kontrolliert im Labor, um zu überprüfen, ob ein Produkt robust genug ist und seine Funktion nach jedem Stoß uneingeschränkt beibehält.

Welche Normen und Standards gibt es für Schocktests?

Für Schocktests existieren mehrere international anerkannte Normen, die Prüfbedingungen, Pulsformen und Auswertungsverfahren festlegen. Besonders relevant ist MIL STD 810, die militärische Umweltprüfnorm mit detaillierten Vorgaben zu mechanischen Schockbelastungen. Ebenfalls wichtig sind DIN EN 60068 2 27 und IEC 60068 2 27, die Schockprüfungen für industrielle und elektronische Produkte definieren. Für Transportverpackungen findet häufig ASTM D3332 Anwendung. Diese Normen legen fest, wie Schockimpulse erzeugt werden, welche Beschleunigungen zulässig sind und wie ein Prüfling auf Schäden oder Funktionsstörungen untersucht wird. Dadurch werden reproduzierbare und vergleichbare Prüfergebnisse sichergestellt.

Was ist eine Vibrationsprüfung? 

Eine Vibrationsprüfung ist ein Testverfahren, mit dem bewertet wird, wie ein Produkt auf dauerhaft wiederkehrende oder zufällige Schwingungsbelastungen reagiert. Dafür wird der Prüfling auf einem elektrodynamischen oder hydraulischen Shaker befestigt, der kontrollierte Schwingungsprofile erzeugt. Diese können sinusförmig, zufällig (Random) oder kombiniert auftreten und decken verschiedene Frequenzbereiche ab. Vibrationsprüfungen simulieren Transportbelastungen, maschinenbedingte Vibrationen oder betriebsbedingte Umwelteinflüsse. Ziel ist es, Resonanzen, Materialermüdung, Lockerungen und mögliche Schwachstellen frühzeitig zu identifizieren, um die Zuverlässigkeit und Festigkeit des Produkts im gesamten Lebenszyklus sicherzustellen.

Wozu dient der Vibrationstest?

Ein Vibrationstest dient dazu, die Beständigkeit und Funktionssicherheit eines Produkts unter realistischen Schwingungsbelastungen zu bewerten. Während seines Einsatzes ist ein Produkt oft dauerhaften Vibrationen ausgesetzt – etwa im Fahrzeugbetrieb, auf Maschinen, in Flugzeugen oder während des Transports. Der Test zeigt, ob Bauteile durch Resonanzen beschädigt werden, sich Schrauben lösen, Leiterplatten brechen oder elektronische Komponenten ausfallen könnten. Durch die Analyse des gesamten Frequenzspektrums lassen sich kritische Bereiche früh erkennen. So unterstützt der Test die Optimierung von Design, Festigkeit und Konstruktion und minimiert das Risiko von Feldausfällen oder Funktionsstörungen.

Welche Normen und Standards gibt es für Vibrationstests?

Für Vibrationsprüfungen existieren zahlreiche etablierte Normen, die Prüfprofile, Frequenzspektren und Auswertemethoden definieren. Besonders verbreitet sind DIN EN 60068 2 6 (Sinus) und DIN EN 60068 2 64 (Rauschen). Zusätzlich legt IEC 60068 weltweit gültige Prüfverfahren für elektrische und elektronische Produkte fest. Im militärischen Bereich ist die MIL STD 810, insbesondere die Methoden für Sinus- und Random Vibration, maßgebend. Für die Automobilindustrie kommen häufig ISO 16750 oder herstellerspezifische Standards zum Einsatz. Diese Normen stellen sicher, dass Vibrationsprüfungen reproduzierbar, realitätsnah und international vergleichbar durchgeführt werden.