Akustik-Versuchshalle
ARRK Engineering erweitert Leistungsspektrum
München - 16.01.2017
Dienstleister übernimmt akustische und schwingungstechnische Untersuchungen entlang des gesamten Entwicklungsprozesses
Veränderungen auf dem Markt sowie neue gesetzliche Anforderungen verlangen von Entwicklungsdienstleistern im Automotive-Bereich ebenso wie in anderen Industriezweigen, etwa der Haushalts- oder Unterhaltungselektronik, heute die Kapazitäten, Gewerke komplett eigenständig umsetzen zu können. Während früher die Akustik-Prüfstände der Kunden genutzt wurden, gibt es nun auch die Möglichkeit, in örtlicher Nähe zum Stammsitz von ARRK Engineering in München Versuche zu Strukturdynamik und Körperschall über Luftschall bis hin zu Störgeräuschakustik eigenverantwortlich umzusetzen. Zusätzlich zu der bereits vorhandenen akustischen Kompetenz im Unternehmen können so Konstruktion, Simulation und Versuch noch besser miteinander verknüpft werden.
Eine Simulation hilft die Physik besser zu verstehen und Versuchsaufbauten entsprechend zu optimieren, umgekehrt tragen Versuche dazu bei die Simulation zu verbessern, indem bisher unbekannte Parameter ermittelt werden. Das Zusammenspiel dieser Ansätze bringt auch in der Akustik ‒ zumal wenn beides aus einer Hand kommt ‒ einen Zeitgewinn sowie eine Verbesserung der Qualität. „Um unserem Anspruch gerecht zu werden, das Gesamtsystem sowohl in der frühen Phase als auch beim Troubleshooting im Blick zu behalten, haben wir zunächst ‒ ausgehend von einer externen Marktanalyse ‒ den Bedarf ermittelt und daraus das zukünftige Leistungsspektrum und die Anforderungen an die neue Akustik-Versuchshalle abgeleitet“, erläutert Daniel Plum, Abteilungsleiter Erprobung und Versuch bei ARRK Engineering. Was über die Kapazitäten der neuen Halle hinausgeht, wird zusammen mit Partnern umgesetzt.
Mehr als State of the Art-Ausstattung: Nutzungsmöglichkeit bis zu einer Frequenzgrenze von 50 Hz
Das Herz der Akustik-Versuchsflächen ist ein reflexionsarmer Semi-Freifeldraum mit Innenabmessungen von 10,6 x 6,6 x 4 m, der nach DIN EN ISO3754 zertifiziert und dabei nach der entsprechend höheren Genauigkeitsklasse abgenommen wurde. Um Außeneinwirkungen sowie die Abstrahlung von Schall und Schwingungen zu verhindern, wurden für das Fundament und die zweischalige Konstruktion 80 t Stahlbeton verbaut. Die Innenseite der Wände ist für eine nutzungsoptimierte Auslegung mit speziellen, 1,5 m langen Akustikkeilen ausgekleidet. Die messtechnische Ausstattung entspricht dem State of the Art: Mittels MKII/PAK von Müller BBM und Siemens LMS Test.Lab kann die abgestrahlte Schallleistung des Gesamtfahrzeugs sowie der Komponenten und Module bis zur unteren Frequenzgrenze des Raums von 50 Hz getestet werden. Des Weiteren sollen aber auch in Zukunft Untersuchungen anderer Maschinen und technischer Geräte, zum Beispiel aus der Haushalts- oder Unterhaltungselektronik, durchgeführt werden.
Für weniger anspruchsvolle Anwendungen, für die 500 Hz als untere Frequenzgrenze ausreichend sind, steht ein kleineres Akustikstudio bereit. Es kann für den Einsatz des Akustikshakers, des Transmission Lost-Prüfstands sowie zur Messung kleinerer Komponenten nach DIN EN ISO 3744 genutzt werden.
Zwei Shaker für Strukturdynamik- und Störgeräuschtests
Die große Shakeranlage für triaxiale Strukturdynamik- und Lebensdauerprüfungen ist mit einer Aufspannfläche von 900 x 900 mm ausgestattet und für eine Nutzlast von 1,3 t beziehungsweise einen Kraftvektor von 40 kN ausgelegt. Sowohl der separate Einsatz als auch die Kombination mit einer Klimaprüfkammer sind möglich. Die dafür vorgesehene Kammer fasst ein Volumen von 1.700 l und deckt einen Temperaturbereich von -70 °C bis +180 °C ab. Die Feuchte kann zwischen 10 und 95 Prozent eingestellt werden, um Lebensdauer- oder Klimawechseltests, Untersuchungen zur Bauteilalterung oder Modalanalysen durchzuführen. „Elektrische und mechanische Bauteile lassen sich so auf ihre Vibrationsfestigkeit und Resonanzen sowie gemäß OEM-spezifischen Prüfvorschriften testen“, führt Plum aus.
Für die Analyse von Störgeräuschen steht ein Akustik-Shaker mit sehr geringem Eigen-Betriebsgeräusch von weniger als 27 dB(A) zur Verfügung, der mittels Lastrahmen ein Gewicht von 320 kg stemmen kann. Für die Belastungsprüfungen werden bis zu 1,2 kN aufgewendet. Der Frequenzbereich für die Vibrationen liegt dabei zwischen 0 und 2 kHz, so dass sich Störgeräusche wie Klappern oder Knarzen genauer untersuchen lassen. Die neue Versuchshalle wird jedoch nicht nur für Zuverlässigkeitsprüfungen, Geräuschanalysen und Produktinspektionen genutzt. „Ein wichtiges Zukunftsthema sind auch die Bereiche Sounddesign und Psychoakustik“, weiß Dr. Marinus Luegmair, Leiter des CoC Akustik. Schon jetzt berät ARRK Engineering seine Kunden in diesem Bereich und arbeitet kontinuierlich an der Entwicklung neuer Methoden und Verfahren.
(Quelle und Fotos: ARRK Engineering Division, P+Z Engineering GmbH, www.arrk-engineering.com)
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