Methoden

Mechanische Prüfungen


Zugfestigkeit, Biegefestigkeit

In einem Zugversuch (zerstörende Werkstoffprüfung) nach DIN EN ISO 527-1 erfolgt die Messung der Kraft und Längenänderung einer Probe in Abhängigkeit von der aufgebrachten Dehnung. Diese Messung kann auch unter definierter Temperatur (-35 bis +250°C) durchgeführt werden. Die Zugprüfung dient der Bestimmung des Elastizitätsmoduls, der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung eines Materials. Interessant sind auch Veränderungen dieser Materialeigenschaften nach künstlicher Alterung oder Medieneinwirkung.

In einem Biegeversuch wird die Probe durch Druck quasistatisch beansprucht. Beim 3-Punkt-Biegeversuch nach DIN EN ISO 178 wird die Prüfprobe auf zwei Auflagen positioniert und in der Mitte mit einem Prüfstempel belastet. Anwendungsgebiete sind hier die Bestimmung des Biegemoduls, der Biegefestigkeit etc.


Schlagzähigkeit / Kerbschlagzähigkeit

In einem Schlagversuch nach DIN EN ISO 179-1 wird die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs gegen eine schlagende (dynamische) Beanspruchung ermittelt. Beim Kerbschlagversuch wird das Werkstück vor dem Versuch mit einer Kerbe versehen, wobei erhöhte Spannungsspitzen an der Kerbe entstehen. Ein Pendelhammer mit einer bestimmten kinetischen Energie trifft auf die Rückseite der Probe und zerschlägt diese dabei. Auch dieser Versuch kann bei definierten Temperaturen erfolgen. Niedrige Temperaturen erhöhen die Sprödigkeit des Materials (Kaltsprödigkeit).


Druckverformungsrest

Der Druckverformungsrest ist eine wichtige Kenngröße für Elastomere, die z. B. als Dichtung eingesetzt werden. Der Prüfkörper wird zunächst auf einen bestimmten Anteil der Dicke zusammengepresst und bei konstanter Druckverformung fixiert. Dieser Zustand wird für eine definierte Zeit gehalten, wobei zusätzliche Einflussgrößen, wie erhöhte Temperatur auf den Prüfkörper einwirken können. Nach der Entlastung wird die bleibende Verformung gemessen. Ist die verbliebende Druckverformung zu hoch, könnte die Dichtung in ihrer Wirkung eingeschränkt sein.


Weiterreißkraft

Beim Weiterreißversuch wird eine definierte Fehlstelle in einen Prüfkörper eingebracht, beispielsweise mittels Messerschnittes. An dieser Stelle wird der Probekörper anschließend belastet und die Kraft während des Rissfortschrittes gemessen. Die gemessene Kraft gibt Auskunft über die Risswiderstandsfähigkeit des Materials. Meist wird die Prüfung nach DIN ISO 34-1 an Elastomeren für Dichtungen und nach DIN EN ISO 8067 an Schaumstoffen durchgeführt.

Besondere Bedeutung kommt der Weiterreißfestigkeit bei Folienverpackungen zu. Der Versuch nach ISO 34–1, ISO 6383–1, EN 495–2 und DIN 53363 simuliert das Folienverhalten beim Öffnen einer Verpackung. Idealerweise liegen dabei die Einreißkraft und die Weiterreißkraft gleichauf – so kann ein Folienbeutel kontrolliert geöffnet und der Inhalt entnommen werden. Wenn dagegen die Maximalkraft bis zum Riss der Probe im Vergleich zu hoch ist, kann es nach dem ersten Anriss zum schlagartigen Weiterreißen kommen. Beim Endverbraucher führt dies meist zu einem ungewollten Ausschütten und damit häufig zu einem Verlust des Inhalts. Zudem wird die Verpackung unbrauchbar und ein Wiederverschließen unmöglich.


Haftkraft und Schälfestigkeit

Die Schälfestigkeit, also der Widerstand eines Flächengebilde gegen Ablösung, ist besonders bei Folien, Vliesen, Teppichen, Polsterstoffen und Klebebändern von Interesse. Je nach Anwendungsfall und Prüfnorm kann die Haftkraft unter einem Abzugswinkel von 180°, 90° oder auch frei wählbar abgezogen werden. Analog dazu können Rollenvorrichtungen eingesetzt werden, um definierte Abzugswinkel einzuhalten, etwa beim Rollenschälversuch nach DIN EN 1372 mit 90° Abzugswinkel oder bei der DIN EN 1464 mit ca. 60° Abzugswinkel.

Weitere chemische und physikalische Analytikmethoden:

Christopher Wolf
Mechanisch-physikalische Prüfungen, Umweltsimulation
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Andreas Hohm
Vertrieb und Projektmanagement
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Zugprüfung zur Bestimmung von Bruchspannung, Bruchdehnung, Elastizitätsmodul etc.

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