[ 13.Jun 2011 | |No Comment ]
Werkstoffprüfung

Zeitstandprüfung: Kunststoffe unter Dauerbelastung

Kunststoff wird zunehmend als Konstruktionswerkstoff eingesetzt und muss daher immer stärkeren Belastungen standhalten. Neben statischen und dynamischen Versuchen gewinnt daher auch die Zeitstandprüfung an Kunststoffen in der Forschung zunehmend an Bedeutung. Für die Durchführung unterschiedlichster Prüfungen an Kunststoffen setzt der Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe der Universität Bayreuth eine Prüfmaschine der Firma Messphysik – ein Mitglied der Zwick Roell Gruppe – ein.

Zeitstandprüfsystem zur Ermittlung des Kriechverhaltens von Kunststoffen. (Foto: Zwick)

Zeitstandprüfsystem zur Ermittlung des Kriechverhaltens von Kunststoffen. (Foto: Zwick)

Die Ermittlung des Kriechverhaltens ist für die Entwicklung neuer Werkstoffe im Kunststoffbereich zwischenzeitlich unverzichtbar. In der Prüfmaschine der Universität Bayreuth können bis zu sechs Proben gleichzeitig sowohl in Zug, Druck als auch 3-Punkt-Biegung belastet werden. Die zeitliche Veränderung der Materialeigenschaften kann dabei sowohl bei konstanter Dehnung (Relaxation) als auch bei konstanter Spannung (Retardation) und unter Einfl uss von Temperatur bestimmt werden. Neben diesen reinen Zeitstandbelastungen können auch unterschiedliche Lastprofi le aufgebracht werden. Am Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe werden dabei unterschiedlichste Materialien geprüft, wie beispielsweise Elastomere für Sport schuhe, Verbundwerkstoffe und Thermoplaste.

Um eine statistische abgesicherte Aussage in kürzester Zeit treffen zu können, werden in dieser Prüfmaschine bis zu sechs Proben gleichzeitig geprüft. Da ein Norm-Versuch typischerweise 33 Tage (1000h) dauert, ist dies ein entscheidender Vorteil. Um die Versuchsdauer weiter abzukürzen wird zudem versucht, nach einer kürzeren Zeit die Versuchsergebnisse auf die 1000 Stunden zu extrapolieren.

Die Verformung der Proben wird berührungslos durch einen Video Extensometer gemessen, sowohl bei Raumtemperatur als auch bei erhöhter Temperatur. Hierfür ist die Prüfmaschine mit einer Temperierkammer ausgestattet, welche Versuche zwischen -50 °C und +250 °C ermöglicht. Mit der Prüfsoftware testXpert® II in Kombination mit der Mess-, Steuer und Regellektronik testControl können alle gewünschten Versuchsabläufe und Auswertungen frei defi niert werden.



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