Abstract
Der 4‐Kugel Versuch ist eine einfache Möglichkeit zur Festigkeitsprüfung von Scheiben aus spröden Werkstoffen. Eine scheibenförmige Probe wird an einer Deckfläche an drei Punkten gelagert und an der gegenüberliegenden Deckfläche mittig belastet. Die Lagerung und die Lasteinleitung wird durch kugelförmige Teile realisiert. Die Vorrichtung weist eine dreizählige Symmetrie auf. In dieser Arbeit wird die Vorrichtung zur Prüfung von Aluminiumoxidproben verwendet. Dabei wird die Größe der Proben, das Dicken zu Durchmesserverhältnis und die Auflagersituation der Proben systematisch verändert. Es war möglich, die numerischen Berechnungen zur Ermittlung der maximalen Spannung in den Scheiben durch Bruchexperimente zu bestätigen. Dabei mußte das Weibullverhalten der Keramik berücksichtigt werden.
Vorzüge des 4‐Kugelversuchs liegen vor allem in der großen Toleranz des Verfahrens gegenüber kleinen Abweichungen der tatsächlichen von der idealen Testgeometrie, der Möglichkeit, leicht verbogene Scheiben und damit auch unbearbeitete Sinterkörper zu testen, der geringen Reibung und dem großen Potential, auch besonders kleine Proben zu prüfen. Als Nachteil ist im Vergleich zur herkömmlichen Biegeprüfung von Balken vor allem die aufwendigere Auswertung der Ergebnisse anzuführen.