今天，经过几十年的经验，塑料行业已经获得了广泛的机械和化学特性的材料的知识。然而，长期周期性负荷是一个几乎没有研究过的领域。由于缺乏系统的研究，发动机悬置、进气歧管或机油滤清器在不断变化的温度下，能够承受脉动压缩负荷的时间很难回答。
一个通用的试件，其行为可以被虚拟预测和实验验证，是获得疲劳强度和耐久性知识的先决条件之一。
这种测试样品和从中获得的技术诀窍是至关重要的，特别是在开发与高负载有关的安全应用组件时。就是因为这个原因巴斯夫在不到一年以前，他提出了这样一个测试样本。Ultramid A3WG7 CR是PA 66家族的一种玻璃纤维增强材料，专门针对高和长期负荷进行了优化，被发现是一种适合用于这一目的的材料。
具有ULTRASIM疲劳试验机(UFT)名称的开放体是专门为周期性内部压缩载荷而设计的，必须满足许多要求:它具有最小的体积，承受最大30巴的循环载荷，在指定的位置显示指定的失效模式，并在这些预定的弱点具有典型的光纤分布/方向。
为了对焊接接头的行为进行系统的研究，巴斯夫现在引入了用于疲劳试验的第二种测试试件，ULTRASIM焊缝测试器(UWT)。它采用了一种特殊的Ultramid (PA)，首选用于焊接组件。与第一个样品一样，可以使用BASF的ULTRASIM仿真工具描述的用于高负载应用的CR等级之一也可以在这里使用。
研制一种新型焊接试样
新的ULTRASIM焊缝测试仪与稍旧的疲劳测试仪有不同的几何形状，因为两个试样连接在一起进行焊接测试。例如，在阀体的开口周围有一个法兰，这是一个典型的焊接几何形状。焊接试样注射模具有多个不同的镶件，这样不仅可以生产出两个不同的法兰厚度，而且可以生产出三个试样尺寸并组合在一起。
有了这个工具箱，现在可以在各种条件下对焊缝的完整性和耐久性进行系统的短期和长期(疲劳)测试。需要考虑的变量之一是振动焊接时的运动方向，以及焊接过程中使用的连接压力和振幅。焊接接头的玻璃纤维含量和取向也可能很重要，此外，ULTRASIM疲劳试验机已经知道的所有变量对承受载荷的能力有影响:温度、湿度、应力集中和载荷类型。有一点是肯定的:破裂强度并不直接取决于材料的强度。部件的几何形状和加工——也就是焊缝——也有重要的影响。
两步测试过程
初步的一系列研究旨在建立焊接参数对试样完整性的基本影响。这就得到了一套最优的焊接参数。利用这些知识，可以制作出最佳焊接的试样。
在第二步中，部件专家调查疲劳强度，即焊接接头在试件中的耐久性。只有这样，才能对焊缝的预期寿命，即疲劳行为作出可靠的说明。
这两个步骤都代表了巴斯夫及其概念的新领域:在过去，焊接参数只能借助专门为此目的生产的塑料板材来确定。使用ULTRASIM焊接测试器，现在可以使用接近真实世界的焊接试样代替。初步结果已经表明，强度值不同于简单斑块的强度值。虽然只能在焊接测试板上分别测量拉伸和弯曲性能，但可以同时研究焊接构件在内部压力下同时发生的拉伸和弯曲力矩。此外，拉伸和弯曲载荷的比值可以通过使用不同的构件尺寸而变化。
市场上大多数焊接体在形状上是对称的，所以先天没有单一的特定弱点。巴斯夫的UWT故意设计成不对称的，并且有一个预定义的弱点。这个特性非常重要，因为这样就可以在布置焊缝时利用ULTRASIM计算机程序提供的高可预测性。此外，模具的灵活性允许不同尺寸的试样焊接在一起，以便接近真实世界，即，非对称的，组件可以生产。因此，复杂的荷载剖面与复杂的相互作用的拉伸和弯曲荷载可以产生和研究。有了这种能力，实际组件的条件可以非常接近。
在与客户打交道时掌握更多的基本知识
目前，UWT正被用于开发系统知识，以期在与客户的项目中结出果实。在焊接接头位置、连接几何形状和焊接参数方面，焊接测试仪越接近计划的部件，巴斯夫专家就越能可靠地预测客户部件的预期寿命。这需要一个可以重复创建各种(失效)模式的测试样本——并借助于ULTRASIM——被理解。获得的知识对双方都有好处，因为一个充分理解的测试样本可以迅速适应客户特定的参数集。
在这种可变的焊接试样系统中，也可以考虑与客户指定的不同流体相关的负载。暴露在流体的一侧或两侧，热应力和压力负荷可以同时进行研究。以这种系统的方式结合焊接进行流体调查的能力在市场上是独一无二的。通过这种方式获得的材料知识与传统测试杆提供的知识相差甚远。
塑料零件使用寿命更长
疲劳现象的图像是从冶金学中得知的:所谓的Wöhler曲线描绘了断裂时的应力-强度的测量-与达到的负载循环次数的关系。Wöhler曲线在文献中很少遇到。对于承受高负荷的工程塑料，几乎没有任何接近真实世界部件的系统研究。巴斯夫的ULTRASIM焊接测试器正在进行广泛的研究，目的是获得焊接塑料部件的Wöhler曲线，再现温度、各种流体和脉动压力的影响。
通过将焊接接头与疲劳强度研究相结合，巴斯夫正在寻求一个新的维度。由于其非常精确定义的形式和灵活性，以ULTRASIM焊接试验机为代表的焊接接头疲劳试验的专利，极其多变的试样提供了机会，极大地增加了有关塑料零件的知识。
当发动机或传动支架等部件正在开发时，这些知识自然会被应用，在这些部件中，连续和高动态负载是一个主要的主题。由于这种安全相关的组件只能由塑料专业制造，新技术的应用将集中在特定的材料组。这些技能将很快帮助客户设计出使用寿命长的组件。