Lexikon der Kunststoffprüfung - Benutzerbeiträge [de]

Peel-Clingtest erweitert

2026-09-23T06:46:43Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Peel-Cling Test Extended}}
{{PSM_Infobox}}
Peel-Clingtest erweitert

__FORCETOC__

==Grundlagen der Prüfmethode==

Der [[Peel-Clingtest]] bei Stretchfolien in der Verpackungsindustrie wird zur Bewertung der Autoadhäsion (d. h. der Haftung von Folien auf sich selbst) benutzt [1]. 
Bei dieser Prüfmethode wird die Kraft gemessen, die notwendig ist, um einem Folienstreifen mit einer festgelegten Fläche von einer fixierten Unterfolie aus identischem [[Werkstoff & Material|Material]] zu trennen. Die Unterfolie liegt auf einer 20° geneigten Ebene blasen- und faltenfrei auf. Auf dieser wird dann der Folienstreifen (1 inch = 25,4 mm) mittig aufgelegt und mittels Pinsel oder Roller ebenfalls falten- und blasenfrei aufgewalzt, wobei am unteren Ende eine Klemme mit einem Faden befestigt wird. Dieser Faden wird mittels Umlenkrolle zur Klemmeinrichtung (siehe auch: [[Prüfkörpereinspannung]]) der [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] geführt. Während des [[Peelvorgang]]s hebt sich der Faden von der horizontalen Ausgangslage bis zum Erreichen der Clinglinie an, wobei das Diagramm entsprechend '''Bild 1''' registriert wird [2–4].

[[Datei:clingtest_erweitert1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Registrierte Kraft-Verformungs-Kurven im [[Peel-Clingtest]]
|}

Bei der Clingkraft FCling tritt infolge des Peelens eine Zunahme der Verformung bei konstanter Kraft ein, wobei jedoch ein deutliches Anlaufverhalten beobachtet wird, welches auf die elastische [[Deformation]] und Biegeeffekte der Peelfolie zurückgeführt werden kann. Dabei wird jedoch nicht das erwartete konstante Niveau der Clingkraft ermittelt, sondern es tritt eine Zunahme der Kraft auf, deren Verlauf von Oszillationen geprägt ist. Diese Schwingungen sind mit einem „stick-slip-Prozess“ vergleichbar, bei dem erst nach einem Energieeintrag bestimmter Größe ein [[Rissausbreitung|Rissfortschritt]], oder wie in diesem Fall ein weiteres Peelen, eintritt.

==Korrektur der Clingkraft==

Die Zunahme der mittleren Kraft ist offensichtlich in den nicht konstanten Prüfbedingungen begründet, da sich der reale [[Peelwinkel]] während des Versuchs permanent ändert. Es liegt demzufolge nahe, diese Winkeländerung rechnerisch zu korrigieren, da zur Bewertung des Cling-Prozesses nur die horizontale Kraft FH von Interesse ist ('''Bild 2''') [4, 5]. Die [[Messgröße]]n sind in dieses Fall die Kraft F und der veränderliche Weg x, der in '''Bild 1''' allerdings mit L bezeichnet wird.

[[Datei:clingtest_erweitert2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Korrektur der Clingkraft im [[Peel-Clingtest]]
|}

Die horizontale Kraft ergibt sich nach Gl. (1),

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math> F_{H} = F\cos \, \alpha \!</math>
|(1)
|}

wobei der Winkel α mit Kenntnis der Fadenlänge L und der Clinglänge s aus dem aktuellen Weg x nach Gl. (2) berechnet wird

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math style="vertical-align:-75%;"> \alpha = arctan \frac{x \cdot 0,364}{L+x}</math> für 0 ≤ x ≤ l
|(2)
|}

Praktische Untersuchungen an verschiedenen Foliensystemen belegen allerdings, dass die Korrektur nur eine geringere Verbesserung im Kraftverlauf bewirkt. Erforderlich ist demzufolge eine messtechnische Korrektur zur Konstanthaltung des Clingwinkels, wofür grundsätzlich zwei Realisierungsvarianten existieren ('''Bild 3''').

[[Datei:clingtesterweitert3.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Erweiterter [[Peel-Clingtest]]: a) mit verstellbarer Umlenkrolle, b) mit drehbarer Auflage für die Clingfolie
|}

Die erster Variante arbeitet mit einer höhenverstellbaren Umlenkrolle für den Faden, wobei die Anpassung über einen Schrittmotor realisiert wird ('''Bild 3a'''). Nach dem Start des [[Peelvorgang]]es verändert sich der Winkel des Fadens, der mittels Sensoren messtechnisch erfasst wird. Dieser Wert entspricht dem Istwert des Messsignals und ergibt im Vergleich mit dem Sollwert (Horizontal mit 0°) die Regelabweichung, die durch den Schrittmotor kompensiert wird.

==Weiterentwicklung des Peel-Clingtests==

Eine andere technische Lösungsvariante ist die Nutzung eines drehbar gelagerten Clingtisches ('''Bild 3b'''), wobei hier ebenfalls mittels Schrittmotor die Kompensation der Fadenneigung, hier allerdings über den Winkel des Drehtisches, erfolgt. Mit dieser Variante sind dann auch andere Startwinkel als 20° möglich, womit die Peelbedingungen für die Clingfolie verändert werden können. Voraussetzung ist bei beiden Lösungsvarianten die Messung des Fadenwinkels, entweder über eine CCD-Kamera oder mittels Schattenbildverfahrens ('''Bild 4'''). Eine technische Lösung dieses Problems wird zur Zeit mit der [https://www.coesfeld.com/index.html Coesfeld GmbH, Dortmund], erarbeitet.

[[Datei:clingtesterweitert4.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Anordnung der Sensoren im Peel-Cling-Test zur Erfassung des Fadenwinkels
|}

==Siehe auch==
*[[Peel-Clingtest]]
*[[Peel-Clingtest zyklisch]]
*[[Peelvorgang]]
*[[Peelwinkel]]
*[[Peeleigenschaften von Peelsystemen]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|ASTM D 5458 (1995; reapproved 2025): Standard Test Method for Peel Cling of Stretch Wrap Film
|-valign="top"
|[2]
|Rennert, M., Fiedler, S., [[Nase, Michael|Nase, M.]], Menzel, M., Günther, S., Kressler, J., [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]]: Investigation of the migration behavior of polyisobutylene with various molecular weights in ethylene/α-olefin copolymer blown stretch films for improved cling properties. Journal of Appl. Polymer Sci. 131 (2014) 4861–4874; [https://doi.org/10.1002/app.40239 https://doi.org/10.1002/app.40239]
|-valign="top"
|[3]
|Rennert, M., Nase, M., [[Reincke,_Katrin|Reincke, K.]], Arndt, S., [https://researchgate.net/profile/Ralf-Lach Lach, R.], Androsch, R., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Influence of low-density polyethylene blown film thickness on the mechanical properties and fracture toughness. Journal of Plastic Film and Sheeting 29 (2013) 4, 327−346; [https://doi.org/10.1177/8756087913483751 https://doi.org/10.1177/8756087913483751]
|-valign="top"
|[4]
|Rennert, M.: Fracture Mechanics Investigation of Autohesive Interfacial Interactions of Polyethylene Stretch Wrap Films. Promotion. [https://de.wikipedia.org/wiki/Martin-Luther-Universit%C3%A4t_Halle-Wittenberg Martin-Luther-University Halle-Wittenberg], 16.11.2018 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-29) ([https://wiki.polymerservice-merseburg.de/images/7/7f/Table_of_Contents_Mirko_Rennert.pdf Inhaltsverzeichnis])
|-valign="top"
|[5]
|Reincke, K.: Testing of polymeric films. In: [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Eds.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag München (2022). 3rd. Edition, p. 643-678 (ISBN 978-1-56990-806-8; E-Book ISBN 978-1-56990-807-5; ePub ISBN 978-1-56990-802-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 22)
|}

[[Kategorie:Folienprüfung]]
[[Kategorie:Peeltest]]

WinIKBV

2026-09-14T05:40:07Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
winIKBV

==Einleitung==

'''winIKBV''' ist eine maßgeschneiderte Softwarelösung für den [[Instrumentierter_Kerbschlagbiegeversuch|Instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch]] und Teil des IKBV-Messplatzes des PSM-Prüflabors "Mechanische Prüfung von Kunststoffen" (MPK). Es wurde von der [https://www.psm-merseburg.de Polymer Service GmbH Merseburg] entwickelt.

Das PC-Programm basiert auf den über 30-jährigen Erfahrungen im Bereich der [[Bruchmechanische Prüfung|bruchmechanischen Prüfung]] von [[Kunststoffe]]n und wurde im Rahmen [[Werkstoffwissenschaft|werkstoffwissenschaftlicher]] Forschung und Hochschulausbildung in [[Werkstoffwissenschaft_%26_Hochschulausbildung_in_Merseburg/Halle|Halle/Merseburg]] stetig verbessert und an aktuelle Prüftechnik angepasst.

In Verbindung mit einem [[Instrumentierung|instrumentierten]] Pendelschlagwerk kann mit winIKBV die Prüfung nach der [[MPK-Norm]] [[MPK-Prozedur MPK-IKBV|MPK-IKBV]] vollständig durchgeführt und ausgewertet werden.

==Features==

winIKBV verfügt über folgende Module:
* Einlesen von Kraft-Zeit- bzw. Kraft-Weg-Signalen aus externen Dateien
* Übernahme von Kraft-Zeit- bzw. Kraft-Weg-Signalen von instrumentierten Pendelschlagwerken, Transientenrekordern oder digitalen Speicheroszilloskopen
* Darstellung und [[Bruchmechanik|bruchmechanische Auswertung]] der Kraft-Zeit- bzw. Kraft-Durchbiegungs-Diagramme gemäß [[MPK-Norm|MPK-IKBV]] für instabile und stabile [[Rissausbreitung]] ([[Risswiderstandskurve]]n)
* Berechnung von bis zu 150 [[Werkstoffkennwert|Kennwerten]] für die jeweiligen anzuwendenden Bruchmechanik-Konzepte
* Ergebnisaufbereitung in Diagramm- und Tabellenform (individuell anpassbar)
* Unterstützung bei der Protokoll- und Prüfberichterstellung (inkl. ASCII- und Office-Schnittstellen)
* Kurzzeit-Fouriertransformation zur Darstellung der Frequenz-Informationen
* winIKBV ist sehr schlank programmiert, benötigt nur minimale Ressourcen und ist unter allen Windows-Versionen bis inklusive Windows 11 lauffähig

[[Datei:winIKBV1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Darstellung eines Kraft-Durchbiegungs-Diagramms in winIKBV
|}

==Anbindung an die Prüftechnik==

Aktuell kommt beim PSM-IKBV-Messplatz ein modernes instrumentiertes HIT-Pendel von [https://www.zwick.de/ Zwick/Roell] mit testXpert III-Software zum Einsatz. Ähnlich zur Prüfung nach DIN EN ISO 179-2 [1] werden damit Kraft-Zeit-Signale aufgenommen. Über Export- und Import-Schnittstellen (ZIMT-Skripte) werden winIKBV die Messdaten zur Weiterverarbeitung zugeführt.

Es wird jedoch Wert auf den Erhalt der Rückwärtskompatibilität gelegt. So stehen auch weiterhin die Schnittstellen für Hameg- und Yokogawa-Speicheroszilloskope zur Verfügung, mit denen Messdaten direkt aufgezeichnet werden können. Damit wird die Erforschung neuer Messverfahren unterstützt, z B. die Anwendung [[IKBV_mit_SEA|hybrider Methoden]]. Für größtmögliche Flexibilität sorgen außerdem frei konfigurierbare Import-Filter für verschiedene Dateitypen.

==Kennwertermittlung==

In der Software sind alle gängigen Formeln für die Berechnung bruchmechanischer [[Werkstoffkennwert|Kennwerte]] enthalten, so auch für:
*[[J-Integral Auswertemethoden|J-Integrale]]
*[[Bruchmechanik|Spannungsintensitätsfaktoren]]
*[[Erweitertes CTOD-Konzept|Rissöffnungsverschiebungen]]
*[[Risswiderstandskurve|Rissinitiierung und Rissausbreitung bei stabilen Risswachstum]].

==Weitere Anwendungsmöglichkeiten==

Durch den unmittelbaren Kontakt zu Wissenschaft und Prüflabor ist über die Zeit der Funktionsumfang von winIKBV stetig gestiegen. Zusätzlich zur Kernfunktionalität werden aktuell folgende Bereiche mit abgedeckt:
* Auswertung von Diagrammen aus dem [[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch|Instrumentierten Schlagzugversuch]]
* [[Frequenzanalyse]] (Fourieranalyse)
* Darstellung von Signalen [[Hybride_Methoden|hybrider Messmethoden]] ([[IKBV_mit_SEA|IKBV mit SEA]])

==Siehe auch==
*[[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]]
*[[IKBV Typen von Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagrammen]]
*[[Schlagbeanspruchung Pendelschlagwerk]]
*[[Instrumentierter Durchstoßversuch]]

==Literaturhinweis==
{|
|-valign="top"
|[1]
|DIN EN ISO 179-2 (2020-09): Kunststoffe − Bestimmung der Charpy-Schlageigenschaften. Teil 2: Instrumentierte Schlagzähigkeitsprüfung
|}

[[Kategorie:Bruchmechanik]]
[[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]

Hauptseite

2026-09-01T07:18:02Z

Oluschinski:

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|TITEL=Herzlich Willkommen beim PSM-Lexikon "Kunststoffprüfung und Diagnostik"
|INHALT=Mit diesem Lexikon möchten wir interessierten Lesern und unseren Kunden wichtige Begriffe aus dem Kunststoffsektor erläutern. Hervorgegangen aus einem kleinen Glossar der [https://www.psm-merseburg.de PSM-Homepage] ist über die Jahre ein wiki-Lexikon entstanden, das täglich mehr als 1.000 Besucher hat. Wie bei der großen Schwester Wikipedia ist auch dieses wiki lebendig. Regelmäßig werden neue Artikel hinzugefügt und bestehende überarbeitet. Neu: Das wiki-Lexikon gibt es nun auch in englischer Sprache: [https://en.wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php/Main_Page https://en.wiki.polymerservice-merseburg.de].
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|TITEL=Übersichtsseiten
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{| style="border:solid 3pt #114F6B; border-style: ridge"
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!Ein Service der
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|Tel.: +49 3461 30889-50 E-Mail: [mailto:info@psm-merseburg.de info@psm-merseburg.de] Web: https://www.psm-merseburg.de
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|Unser Weiterbildungsangebot: https://www.polymerservice-merseburg.de/weiterbildung
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Lexikon der Kunststoffprüfung

2026-08-28T10:58:08Z

Oluschinski:

<big>Informationen zum Lexikon Kunststoffprüfung und Diagnostik</big>

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<div id="PSM_Deckblatt>[[Datei:Deckblatt_Kunststoffpruefung.jpg|300px]] Deckblatt zum Lexikon der Kunststoffprüfung Version 16</div>
</div>
<div id="r" style="float:left;">
'''Herausgeber'''

*[[Grellmann,_Wolfgang|Prof. Dr. rer. nat. habil. Wolfgang Grellmann]] 
*[[Bierögel, Christian|Prof. Dr.-Ing. Christian Bierögel]] 
*[[Reincke, Katrin|Prof. Dr.-Ing. habil. Katrin Reincke]] 

'''Autoren und Mitarbeiter'''

*Prof. Dr.-Ing. Ines Kotter 
*Dr.-Ing. Ralf Lach 
*Dipl.-Ing. Andreas Oluschinski 
*Dr.-Ing. Katja Oßwald 
*Dr.-Ing. Marcus Schoßig 
*Dipl.-Phys. Christian Sirch 
</div>
</div>

==Redaktionsbeirat==

Anfragen zu Artikeln in diesem Online-Lexikon richten Sie bitte an den wissenschaftlichen Redaktionsbeirat.

*Lach, Ralf Dr.-Ing. (Vors.) [mailto:ralf.lach@psm-merseburg.de ralf.lach@psm-merseburg.de] 
*Oluschinski, Andreas Dipl.-Ing. [mailto:andreas.oluschinski@psm-merseburg.de andreas.oluschinski@psm-merseburg.de] 
*Löffler-Kamann, Kerstin Dipl.-Kfr. [mailto:kerstin.loeffler-kamann@psm-merseburg.de kerstin.loeffler-kamann@psm-merseburg.de] 
*Hoffmann, Julius B.Sc. [mailto:julius.hoffmann@stud.hs-merseburg.de julius.hoffmann@stud.hs-merseburg.de] 

==Vorwort==

Die wissenschaftliche Basis für das [[Startseite|WIKI-Lexikon]] "[[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik|Diagnostik]]" bilden die in der Merseburger Schule (siehe auch [[AMK-Büchersammlung]]) publizierten Lehr- und Fachbücher zur Kunststoffprüfung und Diagnostik sowie zur technischen Bruchmechanik von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen mit polymerer Matrix. Dazu zählen unter anderem:
 
'''Kunststoffprüfung '''
 
[[Grellmann,_Wolfgang|Wolfgang Grellmann]] und [[Seidler,_Sabine|Sabine Seidler]] (Hrsg.) 
1. Auflage 2005 
Carl Hanser Verlag, München Wien 
ISBN 3-446-22086-0 
 
2. Auflage 2011 
ISBN 978-3-446-42722-8 
 
3. Auflage 2015 
ISBN 978-3-446-44350-1 
 
4. Auflage 2025 
ISBN 978-3-446-44718-9 
E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3 

 
Unter Mitarbeit von 
[[Altstädt,_Volker|Volker Altstädt]], Monika Bauer, [[Bierögel,_Christian|Christian Bierögel]], Gert Busse, [https://de.wikipedia.org/wiki/Klaus_Friedrich_(Werkstoffwissenschaftler) Klaus Friedrich], Henrick Höninger, Thomas Lüpke, Bernd Michel, [[Radusch,_Hans-Joachim|Hans-Joachim Radusch]], Falko Ramsteiner, [[Reincke, Katrin|Katrin Reincke]], Andreas Schönhals, Jörg Trempler

Weitere im Springer-Verlag erschienene Fachbücher zu Deformation und Bruchverhalten von Kunststoffen sind:
{|
|-valign="top"
|1.
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): '''Deformation und Bruchverhalten von Kunststoffen'''. Springer Verlag, Berlin Heidelberg (1998), (ISBN 3-540-63671-4; e-Book: ISBN 978-3-642-58766-5; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 6)
|-valign="top"
|2.
|Grellmann, W., Seidler, S. (Eds.): '''Deformation and Fracture Behaviour of Polymers'''. Springer Verlag, Berlin Heidelberg (2001) (ISBN 978-3540412472; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 7)
|-valign="top"
|3.
|Grellmann, W., [[Reincke,_Katrin|Reincke, K.]]: '''Technical Material Diagnostics – Fracture Mechanics of Filled Elastomer Blends'''. In: Grellmann, W., Heinrich, G., Kaliske, M., Klüppel, M., Schneider, K., Vilgis, T. (Eds.): Fracture Mechanics and Statistical Mechanics of Reinforced Elastomeric Blends. Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2013), (ISBN 978-3-642-37909-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 14)
|-valign="top"
|4.
|Grellmann, W., Seidler, S.: '''Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers'''. Landolt-Börnstein. Volume VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014), (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 16)
|-valign="top"
|5.
|Grellmann, W., Langer, B. (Eds.): '''Deformation and Fracture Behavior of Polymer Materials'''. Springer Series in Materials Science 247, Springer Verlag, Berlin Heidelberg (2017), (ISBN 978-3-319-41877-3; e-Book: ISBN 978-3-319-41879-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 19)
|}

'''Coautoren des Lexikons'''

[[Datei:FELMI_ZFE.PNG| 100px |thumb |[http://www.felmi-zfe.tugraz.at/ FELMI-ZFE]]]

1. Die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Zentrum Ingenieurwissenschaften, Professur Werkstoffdiagnostik/Werkstoffprüfung (Leiter '''[[Grellmann,_Wolfgang|Prof. em. Dr. rer. nat. habil. Wolfgang Grellmann]]''') und die Technische Universität Graz, Institut für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik (FELMI) zusammen mit dem Zentrum für Elektronenmikroskopie (ZFE) Graz (Leiter '''Univ.-Prof. Dr. Gerald Kothleitner''', siehe: [http://www.felmi-zfe.at www.felmi-zfe.at]) verbindet eine langjährige Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Morphologie und Mikromechanik von Kunststoffen. 
Die nachfolgenden Begriffe wurden von '''Dr. Armin Zankel''', FELMI-ZFE Graz bearbeitet:
<ul>
<li>[[Energiedispersive Röntgenspektroskopie|Energiedispersive Röntgenspektroskopie – EDX]]</li>
<li>[[In situ Ultramikrotomie]]</li>
<li>[[Mikrotomie]]</li>
<li>[[Rasterelektronenmikroskopie]]</li>
<li>[[Umgebungs-REM|Umgebungs-REM (ESEM)]]</li></ul>

2. Die Herausgeber des "Lexikons der Kunststoffprüfung" haben '''[[Michler,_Goerg_Hannes|Prof. em. Dr. rer. nat. habil. Goerg H. Michler]]''', Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Physik, Professur "Allgemeine Werkstoffwissenschaften" gebeten, auf Grund seiner anerkannten Fachkompetenz auf dem Gebiet der Morphologie und Mikromechanik von Kunststoffen, einige Begriffe zu erläutern. 
Prof. Dr. Michler ist nach seiner Emeritierung Ehrenvorsitzender im [http://www.ipw-merseburg.de Institut für Polymerwerkstoffe e. V.], An-Institut an der Hochschule Merseburg und gleichzeitig Vorsitzender der [http://bethge-stiftung.de Heinz-Bethge-Stiftung] in Halle.

Die nachfolgenden Begriffe wurde von Prof. Dr. Michler bearbeitet:
* [[Craze-Typen]]
* [[Elektronenmikroskopie]]
* [[Kunststoffe – Aufbau]]
* [[Mikro- und Nanomechanik]]
* [[Transmissionselektronenmikroskopie]]
* [[Ultramikrotomie]]
* [[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]

3. Die nachfolgenden Begriffe wurden von '''[[Radusch,_Hans-Joachim|Prof. em. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Radusch]]''', Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Zentrum für Ingenieurwissenschaften, Professur "Kunststofftechnik" bearbeitet:

* [[Dehnviskosität]]
* [[Kapillarrheometer]]
* [[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung|Oberflächen- und Grenzflächenspannung]]
* [[Rheometrie|Rheometrie/Viskosimetrie]]
* [[Rieselfähigkeit]]
* [[Rotationsrheometer]]
* [[Schmelze-Massefließrate]]
* [[Schmelze-Volumenfließrate]]
* [[Schüttgutdichte]]
* [[Schüttwinkel]]
* [[Werkstoffwissenschaft]]
* [[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft]]
* [[Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle]]

4. Die nachfolgenden Begriffe wurden von '''[[Nase, Michael|Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Nase]]''', Hochschule Hof, Institut für Kreislaufwirtschaft der Bio:Polymere (ibp), Professur für Kunststofftechnologie bearbeitet:
* [[Adhäsive_Energiefreisetzungsrate|Adhäsive Energiefreisetzungsrate]]
* [[Peeleigenschaften von Peelsystemen]]
* [[Peelvorgang]]
* [[Peelverhalten_–_Modellierung|Peelverhalten – Modellierung]]

5. Die nachfolgenden Begriffe wurden von '''Prof. Dr.-Ing. Stephan Marzi''', Technische Hochschule Mittelhessen, Fachbereich Maschinenbau und Energietechnik, Gießen bearbeitet:
* [[Kohäsivzonenmodelle]]
* [[ODCB- bzw. MC-DCB-Prüfkörper]]
* [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]]

6. Zwischen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und der Technischen Universität Wien existiert eine historisch gewachsene wissenschaftliche Zusammenarbeit, die ihren Ausdruck in zahlreichen Fachbüchern und Publikationen auf den Fachgebieten der Kunststoffprüfung, Kunststoffdiagnostik und Technischen Bruchmechanik von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen gefunden hat. 
Die Herausgeber des Lexikons danken Frau '''Prof. Dr. Vasiliki-Maria Archodoulaki''' und '''Dr. Lisa Schardt''', Technische Universität Wien, Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie, FG Strukturpolymere für den Gastbeitrag:
* [[Mikroplastik und Nanoplastik]]
 
{{Kasten|
'''Für Literaturzitate des Lexikons ist zu verwenden:''' 
Grellmann, W., Bierögel , C. (&dagger;), Reincke, K. (Hrsg.) '''WIKI-Lexikon "Kunststoffprüfung und Diagnostik"''' 2026, Version 16, http://wiki.polymerservice-merseburg.de
}}

Wolfgang Grellmann, Merseburg und Halle

Vorwort zuletzt geändert am 20. Juli 2026

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Herzlich willkommen beim Wiki "[[Lexikon der Kunststoffprüfung]]" der [http://www.psm-merseburg.de Polymer Service GmbH Merseburg] ([[Polymer_Service_GmbH_Merseburg|PSM]])!

Online-Version 15 (Dezember 2025)
{{TOC}}
{{PSM_Infobox}}
== A ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[A-Bild-Technik]]
*[[ABBE-Refraktometer]]
*[[Abrieb Elastomere]]
*[[Absorption Licht]]
*[[Absorption Schallwellen]]
*Absorptionskoeffizient (Absorptionsgrad) (siehe [[Thermographie]])
*Abstumpfung der Rissspitze (siehe [[Stretchzone]], [[in-situ-Zugversuch im ESEM mit SEA]] und [[Rissöffnung]])
*ADAM-GIBBS-Relation (siehe [[Kristallinität]])
*Adhäsionsverhalten von Folien (siehe [[Peel-Clingtest]])
*[[Adhäsive Energiefreisetzungsrate]]
*[[Akkreditierung und Zertifizierung]]
*[[Akustische Eigenschaften]]
*[[Akustische Emission]]
*[[Alpha-Rockwellhärte]]
*[[Alterung]]
*[[Alterung Elastomere]]
*[[Altstädt, Volker]]
*Anisotrope Deformation (siehe [[Deformation#Anisotrope Deformation|Deformation]])
*[[Anisotropie]]
*Ansetzdehnaufnehmer (siehe [[Zugversuch#Zugversuch.2C_Wegmesstechnik|Zugversuch, Wegmesstechnik]])
*Anstiegzeit der elektronischen Messkette (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]])
*[[Antriebe für Materialprüfmaschinen]]
*[[Äquivalentenergiekonzept – Anwendungsgrenzen]]
*[[Äquivalentenergiekonzept – Grundlagen]]
*Arc-Shaped-Prüfkörper (siehe [[C-förmiger Prüfkörper]])
*[[Arcan-Prüfkörper]]
*Atmosphärisches Rasterelektronenmikroskop (siehe [[Umgebungs-REM]])
*Atomic Force Mikroskopie (siehe [[Rasterkraftmikroskopie]] und [[Elektronenmikroskopie]])
*[[Auflagerabstand]]
*[[Auflösung Laserextensometer-Gerätesysteme]]
*[[Auflösung Materialprüfmaschine]]
*[[Auflösungsvermögen Mikroskop]]
*Aufprallgeschwindigkeit (siehe [[Prüfgeschwindigkeit]])
*Aufschlaggeschwindigkeit (siehe [[Prüfgeschwindigkeit]])
*[[Aufschlagimpuls]]
*Auftreffgeschwindigkeit (siehe [[Prüfgeschwindigkeit]])
*Ausdehnungskoeffizient (siehe [[Thermischer Ausdehnungskoeffizient]])
*[[Ausgangsrisslänge]]
*[[Aushärtung]]
*[[Auswertemethode nach Begley und Landes]]
*[[Auswertemethode nach Kanazawa]]
*[[Auswertemethode nach Merkle und Corten]]
*[[Auswertemethode nach Rice, Paris und Merkle]]
*[[Auswertemethode nach Sumpter und Turner]]
*Autoadhäsion (siehe [[Peel-Clingtest_erweitert|Peel-Clingtest erweitert]])
}}

== B ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[B-Bild-Technik]]
*[[Bakelit]]
*Bananen-Prüfkörper (siehe [[RDE-Prüfkörper]])
*BARENBLATT'sche Rissmodell (siehe [[Rissmodell nach BARENBLATT]])
*[[Barcol-Härte]]
*[[Barriere-Kunststoffe]]
*BAUMANN-Abdruck (siehe [[Materialographie]])
*[[Bauteilprüfung]]
*[[Bauteilversagen]]
*[[Beanspruchung]]
*Beanspruchungsgeschwindigkeit (siehe [[Prüfgeschwindigkeit]])
*Beidseitig gekerbter Prüfkörper (siehe [[DENT-Prüfkörper]])
*Bell-Test (Telefon-Test) (siehe [[Biegestreifenverfahren]])
*[[Beständigkeitsuntersuchungen Elastomere]]
*BERNOULLI'sche Balkentheorie (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*Berry's Methode (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*Biege-E-Modul (siehe [[Biegemodul]])
*Biege-Elastizitätsmodul (siehe [[Biegemodul]])
*[[Biegebeanspruchung]]
*[[Biegefestigkeit]]
*[[Biegemodul]]
*Biegeprüfkörper (siehe [[SENB-Prüfkörper]])
*Biegesteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]] und [[Biegeversuch Nachgiebigkeit]])
*[[Biegestreifenverfahren]]
*[[Biegeversuch]]
*[[Biegeversuch Einflüsse]]
*[[Biegeversuch Fließspannung]]
*[[Biegeversuch Nachgiebigkeit]]
*[[Biegeversuch Prüfeinflüsse]]
*[[Biegeversuch Prüfkörperentnahme]]
*[[Biegeversuch Prüfkörperformen]]
*[[Biegeversuch Schubspannung]]
*[[Biegeversuch und Lichtmikroskopie]]
*[[Biegeversuch und Schallemissionsanalyse]]
*[[Bierögel, Christian]]
*[[Bildgebende Ultraschallprüfung]]
*[[Bindenaht]]
*[[Bio-Kunststoffe]]
*[[Bio-Kunststoffe – schlagzähmodifiziert]]
*Biopolymerfolie (siehe [[Lochbildung Folie]], [[Lochbildung Kunststoffe]] und [[Essential Work of Fracture (EWF)-Konzept]])
*[[Blumenauer, Horst]]
*[[BOLTZMANN'sches Superpositionsprinzip]]
*Brechung (Refraktion) (siehe [[Ultraschalldoppelbrechung]])
*[[Brechung Licht]]
*[[Brechung Schallwellen]]
*Brechungsgesetz (siehe [[Brechung Licht]] und [[Brechung Schallwellen]])
*Brechungsindex (siehe [[Brechzahl]])
*[[Brechzahl]]
*Brechzahlbestimmung (siehe [[ABBE-Refraktometer]])
*[[Bruch]]
*Brucharbeit (siehe [[Kerbschlagbiegeversuch]] und [[Bruchmodell faserverstärkte Kunststoffe]])
*[[Brucharten]]
*Bruchdehnung (siehe [[Zugfestigkeit]])
*Bruchenergie (siehe [[Bruchentstehung]])
*[[Bruchentstehung]]
*Bruchfestigkeit (siehe [[Bruch]], [[Festigkeit]] und [[Rissinitiierung]])
*[[Bruchfläche]]
*Bruchkriterium (siehe [[Energiefreisetzungsrate]])
*[[Bruchmechanik]]
*Bruchmechanikprüfkörper (siehe [[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]])
*[[Bruchmechanische Prüfung]]
*Bruchmerkmale (siehe [[Brucharten]])
*[[Bruchmodell faserverstärkte Kunststoffe]]
*[[Bruchmoden]]
*[[Bruchparabeln]]
*[[Bruchprozesszone]]
*[[Bruchsicherheitskriterium]]
*[[Bruchspiegel]]
*Bruchursachen (siehe [[Bruchentstehung]])
*[[Bruchverhalten]]
*[[Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen]]
*Bruchzähigkeit (siehe [[Bruchmechanik]])
*Bruchzeit (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]], [[Frequenzgangkontrolle]] und [[Plastic-Hinge-Modell]])
*[[BUCHHOLZ-Härte]]
*[[Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung]] (BAM)
}}

== C ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Campus®]]
*Campus Zugstab (siehe [[Vielzweckprüfkörper]])
*[[C-Bild-Technik]]
*[[C-förmiger Prüfkörper]]
*[[Charpy]]
*[[Charpy, Georges]]
*[[CIELAB-Farbraum]]
*Clingkraft (siehe [[Peel-Clingtest]], [[Peel-Clingtest_erweitert|Peel-Clingtest erweitert]] und [[Peel-Clingtest_zyklisch|Peel-Clingtest zyklisch]])
*Clingtest (siehe [[Peel-Clingtest]])
*[[CLS-Prüfkörper]] (Crack-Lap Shear)-Prüfkörper
*[[Compliance Methode]]
*Composite-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Composite-Prüfköpfe]])
*[[Compression After Impact (CAI)-Test]]
*Constraint-Faktor (siehe [[J-Integral-Konzept]] und [[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]])
*COUETTE-Typ-Rheometer (siehe [[Rotationsrheometer]])
*[[Crack Tip Opening Displacement-Konzept]] (CTOD-Konzept)
*Crashbeanspruchung (siehe [[Hochgeschwindigkeitszugversuch]] und [[Schlagbeanspruchung Hochgeschwindigkeitsprüfung]])
*[[Craze-Typen]]
*[[Crazing]]
*CRB-Test (Crack Round Bar-Test) (siehe [[Full Notch Creep Test (FNCT)]] und [[Pennsylvania Edge Notch Tensile (PENT) Test]]
*[[Crescentprüfkörper]]
*[[CT-Prüfkörper]] (Compact Tension)-Prüfkörper
*CTI-Wert (Comparative Tracking Index) (siehe [[Kriechstromfestigkeit]])
*[[CTS-Prüfkörper]] (Compact-Tension Shear)-Prüfkörper
*Curie-Temperatur (siehe [[Piezokeramik]] und [[Piezokeramischer Schwinger]])
}}

== D ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[D-Bild-Technik]]
*Dart-Drop-Test (siehe [[Durchstoßversuch]])
*[[Dauerfestigkeit]]
*[[Dauerschwingversuch]]
*[[DCB-Prüfkörper]] (Double-Cantilever Beam)-Prüfkörper
*[[De Mattia Test]]
*Defektdichte (siehe [[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]])
*Defektoskopie (siehe [[Hybride Methoden, Beispiele]], [[Plastographie]] und [[Transmission Schallwellen]])
*[[Deformation]]
*[[Deformationsgeschwindigkeit]]
*[[Deformationsmechanismen]]
*[[Deformationsverhalten von Humanknorpel]]
*Dehngeschwindigkeit (siehe [[Dehnrate Grundlagen]] und [[Dehnrate Applikationen]])
*[[Dehnmessstreifen]]
*[[Dehnrate Applikationen]]
*[[Dehnrate Grundlagen]]
*Dehnungsgeschwindigkeit (siehe [[Dehnrate Grundlagen]])
*[[Dehnviskosität]]
*[[DENT-Prüfkörper]] (Double-Edge-Notched Tension-Prüfkörper)
*[[Dichte]]
*[[Dielektrische Eigenschaften]]
*Dielektrizitätszahl (siehe [[Dielektrische Eigenschaften]])
*[[Dielektrischer Verlustfaktor]]
*[[Differential Scanning Calorimetry]] (DSC)
*Disk-Shaped CT-Prüfkörper (siehe [[RCT-Prüfkörper]])
*[[Dispersion]]
*Dissipationszone (siehe [[Bruchprozesszone]])
*Dog-Bone-Modell (siehe [[Plastische Zone]])
*Doppelseitig gekerbter Prüfkörper (siehe [[DENT-Prüfkörper]])
*Dow-Säbel-Test (siehe [[Biegestreifenverfahren]])
*Dreiachsiger Spannungszustand (siehe [[Mehrachsiger Spannungszustand]])
*Dreipunktbiegeprüfkörper (siehe [[SENB-Prüfkörper]])
*Dreipunktbiegeprüfung (siehe [[Biegeversuch]])
*Druck- und Knicksteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]])
*Druck-E-Modul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*Druck-Elastizitätsmodul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[Druckfestigkeit]]
*Druckkriechkurven (siehe [[Kriechverhalten Zeitstanddruckversuch]])
*[[Druckprüfanordnung]]
*[[Druckversuch]]
*[[Druckversuch Nachgiebigkeit]]
*DUGDALE'sche Rissmodell (siehe [[Rissmodell nach DUGDALE]])
*[[Duktilität]] Kunststoffe
*[[Durchgangswiderstand]]
*Durchschallungsanordnung (siehe [[Ultraschall-Durchschallungs-Technik]])
*Durchschlagfestigkeit (siehe [[Elektrische Durchschlagfestigkeit]])
*[[Durchstoßversuch]]
*Durchstoßversuch, instrumentierter (siehe [[Instrumentierter Durchstoßversuch]])
*[[Duroplaste]]
*[[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Biegebeanspruchung]]
*[[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Grundlagen]] (siehe auch [[Elastizitätsmodul]])
*[[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Torsionsbeanspruchung]]
*[[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Zugbeanspruchung]]
*Dynamische Differenz-Thermoanalyse (DSC) (siehe [[Differential Scanning Calorimetry]])
*Dynamische Differenzkalorimetrie (siehe [[Differential Scanning Calorimetry]])
*Dynamische Kraftmikroskopie-Tapping Mode (AFM-TM) (siehe [[Rasterkraftmikroskopie#Die dynamische Kraftmikroskopie – "Tapping Mode" (AFM-TM)|Rasterkraftmikroskopie]])
*Dynamische Temperaturmodulierte Differenzkalometrie (siehe [[Temperaturmodulierte Dynamische Differenzkalometrie]] TM-DSC)
*Dynstat (siehe [[Schlagbiegeversuch#Schlagbiegeversuch_nach_Dynstat|Schlagbiegeversuch nach Dynstat]] und [[Kerbschlagbiegeversuch#Kerbschlagbiegeversuch_nach_Dynstat|Kerbschlagbiegeversuch nach Dynstat]])
}}

== E ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*E-Modul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[Ebener Spannungszustand|Ebener Spannungs- und Dehnungszustand]]
*[[Effektive Risslänge]]
*[[Ehrenstein, Gottfried W.]]
*[[Eichen]]
*Eigenspannung (siehe [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen]])
*[[Einachsiger Spannungszustand]]
*Eindringkörper (Härteprüfung) (siehe [[Indenter]])
*[[Eindringmodul]]
*Eindringtiefenmessung (siehe [[Instrumentierte Härtemessung, Eindringtiefenmessung mit modifiziertem Tastfuß]])
*[[Eindruckbruchmechanik]]
*Eindruckhärte (siehe [[Stauchhärte]] und [[Barcol-Härte]])
*Eindruckwiderstand nach Buchholz (siehe [[BUCHHOLZ-Härte]])
*Einfache Balkentheorie (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*[[Einfallstelle]]
*[[Einfrierzeit]]
*Einschnürdehnung (siehe [[Zugversuch Gleichmaßdehnung]])
*Einseitig gekerbter Zugprüfkörper (siehe [[SENT-Prüfkörper]])
*Einspannklemmen (siehe [[Prüfkörpereinspannung]])
*Eintauchverfahren (siehe [[Dichte#Dichtebestimmung|Dichte]])
*Einzelschwinger-Senkrecht-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Normal-Prüfköpfe]])
*Elastische Deformation (siehe [[Deformation#Elastische Deformation|Deformation]])
*[[Elastizität]]
*[[Elastizitätsmodul]]
*[[Elastizitätsmodul Beispiele Kennwertermittlung]]
*[[Elastizitätsmodul Ultraschallmessungen]]
*[[Elastomere]]
*[[Elastomere Dispersion Füllstoffe]]
*[[Elektrische Durchschlagfestigkeit]]
*[[Elektrische Leitfähigkeit]]
*[[Electronic-Speckle-Pattern-Interferometrie]] (ESPI)
*Elektromechanischer Antrieb (siehe [[Antriebe für Materialprüfmaschinen#Elektromechanischer Antrieb|Antriebe für Materialprüfmaschinen]])
*[[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer]]
*Elektronenbeugung (siehe [[Transmissionselektronenmikroskopie]])
*[[Elektronenmikroskopie]] (EM)
*Elektrostatische Aufladung (siehe [[Elektrische Leitfähigkeit]])
*[[ELS-Prüfkörper]] (End-Loaded Split)-Prüfkörper
*Emission (siehe [[Akustische Emission]])
*Energetisches Bruchkriterium (siehe [[Energiefreisetzungsrate]])
*[[Energiebilanz IKBV]]
*Energiedichte (siehe [[J-Integral-Konzept]], [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]] und [[Trouser-Prüfkörper]])
*[[Energiedispersive Röntgenspektroskopie]] (EDX)
*[[Energieelastizität]]
*[[Energiefreisetzungsrate]]
*[[ENF-Prüfkörper]] (End-Notched Flexure)-Prüfkörper
*[[4 ENF-Prüfkörper]] (4 End-Notched Flexure)-Prüfkörper
*Entanglements (siehe [[Kunststoffe – Aufbau]], [[Entropieelastizität]] und [[Vernetzungsgrad Elastomere]])
*[[Entflammbarkeit]]
*[[Entropieelastizität]]
*[[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]]
*[[Ermüdung]]
*Ermüdungsprüfkörper (siehe [[Prüfkörper für Ermüdungsversuche]])
*[[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]]
*[[Erweitertes CTOD-Konzept]]
*ESEM (siehe [[Umgebungs-REM]])
*[[Essential Work of Fracture (EWF)-Konzept]]
*EULER'sche Knickversuch (siehe [[Festigkeit]], [[Steifigkeit]] und [[Schlankheitsgrad]])
*Exfolierung (siehe [[Schichtsilikatverstärkte Polymere]])
*Extinktion (siehe [[Transmission Licht]])
*Experimentelle Nachgiebigkeitsmethode (ECM) (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
}}

== F ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[F-Bild-Technik]]
*[[Fäden, Zipfel und Folien]]
*Fallbolzenversuch (siehe [[Durchstoßversuch]])
*Fallhammerverfahren (siehe [[Durchstoßversuch]])
*Fallhammerversuch (siehe [[Durchstoßversuch]])
*[[Farbabstand]]
*[[Farbe]]
*[[Farbeindringprüfung von Lasersinterbauteilen]]
*Farberscheinung (siehe [[Farbe]])
*[[Farbmessung]]
*[[Farbmetrik]]
*Farbreiz (siehe [[Farbe]])
*Faserbildung (siehe [[Brucharten]], [[Craze-Typen]] und [[Bruchparabeln]])
*[[Faser-Matrix-Haftung]]
*[[Faseragglomeration]]
*[[Faserorientierung]]
*Fasergehalt (siehe [[Veraschungsmethode]])
*[[Faserverstärkte Kunststoffe]]
*Federkennlinie (siehe [[Stauchhärte]])
*[[Fehler]]
*[[Fehlergrenze]]
*[[Festigkeit]] (siehe auch [[Zugfestigkeit]] und [[Elektrische Durchschlagfestigkeit]])
*Fibrillen (siehe [[Craze-Typen]], [[Brucharten]] und [[Bruchprozesszone]])
*[[Fixed-Arm-Peeltest]]
*Flachprüfkörper (siehe [[Kerbeinbringung]])
*Fließbruchmechanik (siehe [[Bruchmechanik#Fließbruchmechanik|Bruchmechanik]])
*Fließlinien (siehe [[Einachsiger Spannungszustand]] und [[Plastographie]])
*Fließspannung (siehe [[Streckspannung]])
*Fließzonen (siehe [[Scherbandbildung]] und [[Biegeversuch Fließspannung]])
*FLORY-HUGGIHS Wechselwirkungsparameter (siehe [[Vernetzungsgrad Elastomere]])
*FLORY-REHNER Theorie (siehe [[Vernetzungsgrad Elastomere]])
*Flüssigkeitspygnometer (siehe [[Dichte#Dichtebestimmung|Dichte]])
*[[Förderliche Vergrößerung Mikroskop]]
*[[Folienprüfung]]
*Formbeständigkeit (siehe [[Wärmeformbeständigkeit]])
*Formbeständigkeitstemperatur (siehe [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]])
*[[Formmasse]]
*[[Formmasseprüfung]]
*Formteil (siehe [[Formmasse]])
Fouriersches Gesetz (siehe [[Thermische Leitfähigkeit]])
*Fourier-Transformation (siehe [[Frequenzanalyse]])
*[[Fraktographie]]
*Free-falling Dart Test (siehe [[Durchstoßversuch]])
*Freie Energie (siehe [[Oberflächenenergie]] und [[Gummielastizität]])
*[[Frequenzanalyse]]
*[[Frequenzgangkontrolle]]
*[[FRMM-Prüfkörper]] (Fixed-Mode Mixed Mode)-Prüfkörper
*[[FTIR-Spektroskopie]] (Fourier-Transformations-Infrarotspekroskopie)
*[[Full Notch Creep Test (FNCT)]]
*Füllstoffe (siehe [[Teilchengefüllte Kunststoffe]])
*Funktionspolymere (Smart Polymers) (siehe [[Smart Materials]])
}}

== G ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Gasblasen]]
*[[Genauigkeitsklasse]]
*[[Geometriefunktion]]
*[[Geometriekriterium]]
*[[Geschwindigkeit]]
*Gewaltbruch (siehe [[Brucharten]], [[Bauteilversagen]] und [[Fraktographie]])
*[[Glanz]]
*[[Glanzmessung]]
*Glasfasergehalt (siehe [[Veraschungsmethode]])
*[[Glasfaserlängenverteilung Auflösung der Matrix]]
*[[Glasfaserlängenverteilung Veraschung]]
*[[Glasfaserorientierung]]
*[[Glastemperatur]]
*Gleichmaßdehnung (siehe [[Zugversuch Gleichmaßdehnung]])
*Gleitmodul (siehe [[Schubmodul]], [[Probennachgiebigkeit]] und [[Steifigkeit]])
*[[Glühdrahtprüfung]]
*[[Goodyear, Charles Nelson]]
*[[Grellmann, Wolfgang]]
*Grenzfläche (siehe [[Phasengrenzfläche]])
*Grenzflächenenergie (siehe [[Oberflächenenergie]])
*Grenzflächenspannung (siehe [[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung]])
*Grenzfrequenz (siehe [[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]] und [[Ultraschall-Stoßwellen-Prüfköpfe]])
*[[Griffith, Alan Arnold]] – Bruchmechanikpionier
*[[GRIFFITH´s Theorie]]
*[[GRIFFITH-Kriterium]]
*GRIFFITH'sche Rissmodell (siehe [[Rissmodell nach GRIFFITH]])
*[[Gummielastizität]]
}}

== H ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*HAGEN-POISSEUILLE-Gleichung (siehe [[Kapillarrheometer]])
*Haftfestigkeit (siehe [[Oberflächenprüftechnik]] und [[Kunststofffolien & Lacke – Oberflächenprüfung]])
*Haftung Glasfaser (siehe [[Faser-Matrix-Haftung]])
*[[Härte]]
*Härteprüfung (siehe [[Härte]])
*Härteumwertung (siehe [[Härte#Härteumwertung|Härte]])
*HDT(Heat-Distortion-Temperature)-Prüfung (siehe [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]])
*Heißsiegelverfahren (siehe [[Siegelnaht]])
*[[Hersteller von Materialprüfmaschinen]]
*[[HERTZ´sche Pressung]]
*[[Heterogenität]]
*[[HF-Bild]]
*Hochdruckkapillarrheometer (siehe [[Kapillarrheometer]])
*[[Hochgeschwindigkeitszugversuch]]
*[[HOOKE´sche Gesetz]]
*Hybridantrieb für Materialprüfmaschinen (siehe [[Antriebe_für_Materialprüfmaschinen#Hybridantrieb|Antriebe für Materialprüfmaschinen]])
*[[Hybride Methoden]] der Kunststoffdiagnostik
*[[Hybride Methoden, Beispiele]]
*HUYGENS'sche Prinzip (siehe [[Schalldruck]])
}}

== I ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*IKBV (siehe [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]])
*[[IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit]]
*[[IKBV Energie-Methode]]
*[[IKBV Erweiterte Stopp-Block-Methode]]
*[[IKBV Experimentelle Bedingungen]]
*[[IKBV Grenzen bruchmechanischer Bewertung]]
*[[IKBV Nichtlineares Werkstoffverhalten]]
*[[IKBV Probenlängenmethode]]
*[[IKBV Stopp-Block-Methode]]
*[[IKBV Stützweitenmethode]]
*[[IKBV Typen von Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagrammen]]
*[[IKBV mit SEA]]
*IKZV (siehe [[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch]])
*[[Implantatprüfung]]
*in-situ-Mikroskopie (siehe [[Transmissionselektronenmikroskopie]])
*in-situ-Peeltest (siehe [[Peelvorgang]])
*in-situ-R-Kurven Methode (siehe [[Biegeversuch und Lichtmikroskopie]])
*[[in-situ-Ultramikrotomie]]
*[[in-situ-Zugversuch im ESEM mit SEA]]
*[[in-situ-Zugversuch im NMR]]
*[[Indenter]]
*Informationsgehalt bruchmechanischer Werkstoffkenngrößen (siehe [[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]])
*Infrarotspektroskopie (siehe [[FTIR|FTIR-Spektroskopie]])
*Innendruckfestigkeit (siehe [[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]])
*Innendruckversuch (siehe [[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]])
*Instabiler Riss (siehe [[Rissausbreitung]])
*[[Instrumentierte Härtemessung, Eindringtiefenmessung mit modifiziertem Tastfuß]]
*[[Instrumentierte Härtemessung, Kriechen]]
*[[Instrumentierte Härtemessung, Relaxation]]
*[[Instrumentierte Härtemessung mit Temperierung]]
*[[Instrumentierte Härteprüfung – Methode Kenngrößen]]
*[[Instrumentierte Haftprüfung]]
*[[Instrumentierte Kratzprüfung]]
*[[Instrumentierter Durchstoßversuch]]
*Instrumentierter Fallbolzenversuch (siehe [[Instrumentierter Durchstoßversuch]] und [[Schlagbeanspruchung Fallbolzensystem]])
*[[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]
*[[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch]]
*[[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch, Beispiele]]
*[[Instrumentierung]]
*Intelligente Werkstoffe (siehe [[Smart Materials]])
*Interkalierte Struktur (siehe [[Schichtsilikatverstärkte Polymere]])
*[[Interlaminare Scherfestigkeit]]
*Interlaminarer Rissverlauf (siehe [[Peelvorgang]])
*[[IRHD-Härte]]
*Irwin-Kies-Gleichung (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*ISO-Normstab (siehe [[Vielzweckprüfkörper]])
*[[Isolationswiderstand]]
*Izod (siehe [[Schlagbiegeversuch#Schlagbiegeversuch nach Izod|Schlagbiegeversuch]])
}}

== J ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*J-Compliance Methode (siehe [[Compliance Methode]])
*[[J-Integral Auswertemethoden]] (Überblick)
*[[J-Integral-Konzept]]
*[[JTJ-Konzept]]
*[[Justieren]]
}}

== K ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Kalibrieren]]
*[[Kapillarrheometer]]
*Kaltverstreckung (siehe [[Zugversuch#Zugversuch.2C_W.C3.A4rmet.C3.B6nung|Zugversuch, Wärmetönung]])
*[[Kausch, Hans-Henning]]
*Kautschukelastizität (siehe [[Gummielastizität]])
*Kenngröße (siehe [[Werkstoffkenngröße]])
*Kennwert (siehe [[Werkstoffkennwert]])
*[[Keramographie]]
*[[Kerb]]
*Kerbaufweitung (siehe [[Rissöffnung]])
*[[Kerbeinbringung]]
*[[Kerbempfindlichkeit]]
*[[Kerbgeometrie]]
*[[Kerbschlagbiegeversuch]]
*Kerbschlagbiegeversuch, instrumentierter (siehe ([[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]])
*Kerbschlagzähigkeit (siehe [[Kerbschlagbiegeversuch]])
*[[Kerbschlagzugversuch]]
*Kerbschlagzugversuch, instrumentierter (siehe ([[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch]])
*Kerbwirkung (siehe [[Kerbempfindlichkeit]])
*[[Kernresonanzspektroskopie]]
*KIRCHHOFF'sche Strahlungsgesetz (siehe[[Thermographie]])
*[[Klangprüfung]]
*[[Klappenauslenkungstest]]
*Klappenauslenkungstest, Stimmprothese (siehe [[Klappenauslenkungstest#Klappenauslenkungstest, Stimmprothese |Klappenauslenkungstest]])
*[[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]]
*Knickspannung (siehe [[Probennachgiebigkeit]], [[Steifigkeit]] und [[Schlankheitsgrad]])
*[[KNOOP-Härte]]
*Kohäsionsfestigkeit (siehe [[Bruch]])
*[[Kohäsivzonenmodelle]]
*[[Kompaktzugprüfkörper]]
*Kompressionsmodul (siehe ([[Energieelastizität]])
*Kompressionswiderstand (siehe [[Stauchhärte]])
*Konditionierung (siehe [[Prüfklima]])
*Kontaktmechanik (siehe [[HERTZ´sche Pressung]])
*Kontaktwinkelmessung (siehe [[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung]])
*[[Kontinuumsmechanik]]
*[[Konventionelle Härteprüfung]]
*Konventioneller Schlagzugversuch (siehe [[Schlagzugversuch]])
*[[Korrespondenzprinzip]]
* Korrigierte Balkentheorie (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*Kraftmessdose (siehe [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer]] und [[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]])
*Kraftmesstechnik (siehe [[Zugversuch#Zugversuch, Kraftmesstechnik|Zugversuch]])
*[[Kratzbeständigkeit]]
*Kratzfestigkeit (siehe [[Kratzbeständigkeit]])
*[[Kriechen Kunststoffe]]
*Kriechmodul (siehe [[Kriechverhalten Zeitstandzugversuch]], [[Elastizitätsmodul]] und [[Kriechverhalten Ermittlung]])
*[[Kriechverhalten Ermittlung]]
*[[Kriechverhalten Rückfederungsversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandbiegeversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstanddruckversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandzugversuch]]
*[[Kriechstromfestigkeit]]
*[[Kriechwegbildung]]
*[[Kristallinität]]
*Kristallinitätsgrad (siehe [[Kristallinität]])
*Kritische Rissöffnungsverschiebung (siehe [[Erweitertes CTOD-Konzept]])
*Kryo-Ultramikrotomie (siehe [[Ultramikrotomie]])
*Kugeldruckhärte (siehe [[IRHD-Härte]])
*[[Kugeleindruckhärte]]
*[[Kugel- oder Stifteindrückverfahren]]
*Kugeleindrückverfahren (siehe [[Kugel- oder Stifteindrückverfahren]])
*[[Kunststoffbauteil]], Dimensionierung
*[[Kunststoffdiagnostik]]
*[[Kunststoffe]]
*[[Kunststoffe – Aufbau]]
*[[Kunststofffolien & Lacke – Oberflächenprüfung]]
*[[Kunststoffprüfung]]
*Kurzbiegeprüfkörper (siehe [[Interlaminare Scherfestigkeit]])
*[[Kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe]]
*[[Kurzzeichen]] Kunststoffe
}}

== L ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*LAMBERT'sche Strahlungsgesetz (siehe [[Reflexion Licht]])
*LAMBERT-BEER'sche Schwächungsgesetz (siehe [[Absorption Licht]])
*Lamelle (siehe [[Kunststoffe – Aufbau]])
*[[Langsames Risswachstum]]
*[[Laser-Doppel-Scanner]]
*[[Laser-Doppler-Scanner]]
*[[Laser-Heterogenität der Dehnungsverteilung]]
*[[Laser-Längs-Quer-Scanner]]
*[[Laser-Multi-Scanner]]
*[[Laser-Parallel-Scanner]]
*[[Laser-Quer-Einheit]]
*Laser-Speckle-Shearing-Interferometrie (siehe [[Shearographie]])
*[[Laser-TMA-Scanner]]
*[[Laser-Winkel-Scanner]]
*[[Laserextensometrie]]
*[[Laserextensometrie Lokale Dehnungsregelung]]
*[[Lasersinterverfahren]]
*[[Lastrahmen]]
*Lichtabsorption (siehe [[Absorption Licht]])
*Lichtmikroskopie (siehe [[Biegeversuch und Lichtmikroskopie]], [[Metallographie]] und [[Plastographie]])
*Lichtreflexion (siehe [[Reflexion Licht]])
*Linear-elastische Bruchmechanik (siehe [[Bruchmechanik#Linear-elastische Bruchmechanik|Bruchmechanik]])
*Linear-elastische Bruchmechanik mit Kleinbereichsfließen (siehe [[Bruchmechanik#Linear-elastische Bruchmechanik mit Kleinbereichsfließen|Bruchmechanik]])
*[[Linear-viskoelastisches Verhalten]]
*Linearer Ausdehnungskoeffizient (siehe [[Thermomechanische Analyse]])
*[[Lochbildung Folie]]
*[[Lochbildung Kunststoffe]]
*Longitudinalwellen-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Normal-Prüfköpfe]])
*Low-Vacuum-Rasterelektronenmikroskop (siehe [[Umgebungs-REM]])
*Luftfeuchtigkeit (siehe [[Normklimate]])
*[[Luftultraschall]]
*[[Luftultraschall Gerätetechnik]]
*Lunker (siehe [[Vakuolen]], [[Einfallstelle]] und [[Bruchparabeln]])
}}

== M ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Makrodispersionsgrad Elastomere]]
*Makroskopische Bruchmerkmale (siehe [[Brucharten]] und [[Fraktographie]])
*[[Martens, Adolf]]
*Martens-Härte (siehe [[Instrumentierte Härteprüfung – Methode Kenngrößen]] und [[Universalhärte]])
*[[Maschinennachgiebigkeit]]
*[[Materialographie]]
*[[Materialprüfmaschine]]
*Materialwissenschaft (siehe [[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft]])
*[[MAXWELL-Modell]]
*[[Mehrachsiger Spannungszustand]]
*[[Mehrfachbruch UD-Tapes]]
*[[Menges, Georg]]
*[[Messabweichung]]
*[[Messen]]
*[[Messgenauigkeit]]
*[[Messgröße]]
*[[Messmittelüberwachung]]
*[[Messunsicherheit]]
*[[Messwert]]
*[[Messwertgenauigkeit]]
*[[Metallographie]]
*MFR (siehe [[Schmelze-Massefließrate]])
*[[Michler, Goerg Hannes]]
*Mikrofraktographie (siehe [[Fraktographie]])
*Mikro-IRHD (siehe [[IRHD-Härte]])
*[[Mikro- und Nanomechanik]]
*Mikrohärte (siehe [[Härte]])
*[[Mikroplastik und Nanoplastik]]
*[[Mikroporen]]
*[[Mikroprüftechnik]]
*Mikroriss (siehe [[Riss]])
*[[Mikroschädigungsgrenze]]
*Mikroskopische Bruchmerkmale (siehe [[Brucharten]])
*[[Mikroskopische Struktur]]
*[[Mikrotomie]]
*[[Mikrozugprüfung]]
*[[Mixed-Mode-Rissausbreitung]]
*[[MMB-Prüfkörper]] (Mixed-Mode Bend)-Prüfkörper
*[[Mobile Härtemessung]]
*Mode I-Beanspruchung (siehe [[Bruchmoden]] und [[Rissöffnungsmoden]])
*Mode I + III-Beanspruchung (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*[[Mohs, Carl Friedrich Christian]]
*MOHS'sche Härteskala (siehe [[Ritzhärte]] und [[Mohs, Carl Friedrich Christian]])
*Morphologie (siehe [[Mikroskopische Struktur]])
*[[MPK-Norm]]
*[[MPK-Prozedur MPK-AE]]
*[[MPK-Prozedur MPK-IFV]]
*[[MPK-Prozedur MPK-IKBV]]
*[[MPK-Prozedur MPK-IKZV]]
*MTS (Maximum Tensile Stress)-Kriterium (siehe [[Mixed-Mode-Rissausbreitung]])
*MVR (siehe [[Schmelze-Volumenfließrate]])
}}

== N ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*Nachgiebigkeit (siehe [[Zugversuch Nachgiebigkeit]] und [[Probennachgiebigkeit]])
*Nanocomposite (siehe [[Schichtsilikatverstärkte Polymere]])
*[[Nano-Eindringprüfung]]
*[[Nase, Michael]]
*Neutrale Faser (siehe [[Randfaserdehnung]], [[Ultraschall-Geführte-Wellen]] und [[Ultraschall-Plattenwellen-Prüfköpfe]])
*NEWTON'sche Fluide (siehe [[Scherviskosität]])
*Nichtlinear-Viskoelastisches Werkstoffverhalten (siehe [[Elastizität]])
*Niederdruckkapillarrheometer (siehe [[Kapillarrheometer]])
*Normale Dehnung (siehe [[Zugfestigkeit]])
*Normalspannungsbruch-Hypothese (siehe [[Mixed-Mode-Rissausbreitung]])
*Normalprüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Normal-Prüfköpfe]])
*[[Normkleinstab]]
*[[Normklimate]]
*NMR-Spektroskopie (siehe [[Kernresonanzspektroskopie]])
}}

== O ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Oberfläche]]
*[[Oberflächenenergie]]
*[[Oberflächenprüftechnik]]
*[[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung]]
*[[Oberflächentechnik]]
*[[Oberflächenwiderstand]]
*[[Objekt-Rasterverfahren]]
*[[ODCB- bzw. MC-DCB-Prüfkörper]]
*Opazität (siehe [[Transmission Licht]])
*Orientierung (siehe [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen]])
*OWRK-Methode (siehe [[Oberflächenenergie]])
}}

== P ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*PALMQVIST-Härteprüfung (siehe [[Eindruckbruchmechanik]])
*PARIS–ERDOGAN Gleichung (siehe [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]])
*Partikelgefüllte Kunststoffe (siehe [[Teilchengefüllte Kunststoffe]])
*[[Peel-Clingtest]]
*[[Peel-Clingtest erweitert]]
*[[Peel-Clingtest zyklisch]]
*[[Peeleigenschaften von Peelsystemen]]
*[[Peelkraft]]
*[[Peelkraft-Bruchweg-Diagramm]]
*Peelkurve (siehe [[Peelkraft-Bruchweg-Diagramm]])
*[[Peeltest]]
*[[Peelverhalten – Modellierung]]
*[[Peelvorgang]]
*[[Peelwinkel]]
*[[Pennsylvania Edge Notch Tensile (PENT) Test]]
*[[Permeation]]
*Permitivität (siehe [[Dielektrische Eigenschaften]])
*Pflughärte (siehe [[Instrumentierte Kratzprüfung]] und [[Kunststofffolien & Lacke – Oberflächenprüfung]])
*Phased-Array-Technik (siehe [[Ultraschall-Gruppenstrahler-Prüfköpfe]])
*Phasen- und Gruppengeschwindigkeit (siehe [[Schallgeschwindigkeit]])
*[[Phasengrenzfläche]]
*Phasenmessende Deflektometrie (PMD (siehe [[Raster-Reflexionsverfahren]])
*Physikalische Rissinitiierung (siehe [[Stretchzone]] und [[Rissinitiierung]])
*Piezoelektrischer Effekt (siehe [[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]] und [[Piezokeramik]])
*[[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]]
*[[Piezokeramik]]
*[[Piezokeramischer Schwinger]]
*[[Plastic-Hinge-Modell]] (Türangelmodell)
*Plastische Deformation (siehe [[Deformation#Plastische Deformation|Deformation]])
*[[Plastische Zone]]
*Plastizität (siehe [[Deformation]], [[TABOR-Beziehung]] und [[Pure Shear-Prüfkörper]])
*[[Plastographie]]
*[[Poissonzahl]]
*[[Polarisationsoptische Untersuchung]]
*Poldi Härteprüfung (siehe [[Mobile Härtemessung]])
*Polybutensuccinat (PBS) (siehe [[Bio-Kunststoffe – schlagzähmodifiziert]])
*Polydispersität (PDI) (siehe [[Glasfaserlängenverteilung Auflösung der Matrix]])
*[[Polymer]]
*[[Polymerblends]]
*Polymerfolie (siehe [[ Kunststofffolien & Lacke – Oberflächenprüfung]])
*[[Polymer Service GmbH Merseburg]]
*Porosität (siehe [[Plastographie]], [[Keramographie]] und [[Farbeindringprüfung von Lasersinterbauteilen]])
*[[Probekörper]]
*[[Probennachgiebigkeit]]
*Produktfehler (siehe [[Fehler]])
*[[Prothesendurchzugstest]]
*Prothesendurchzugstest, Stimmprothese (siehe [[Prothesendurchzugstest#Prothesendurchzugstest, Stimmprothese|Prothesendurchzugstest]])
*[[Prüfen]]
*[[Prüfgeschwindigkeit]]
*[[Prüfklima]]
*[[Prüfkörper]]
*[[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]]
*[[Prüfkörper für Ermüdungsversuche]]
*[[Prüfkörper für Lasersintern]]
*[[Prüfkörpereinspannung]]
*Prüfkörpernachgiebigkeit (siehe [[Probennachgiebigkeit]])
*Prüfkörpervorbereitung (siehe [[Prüfklima]])
*Prüfmaschinenhersteller (siehe [[Hersteller von Materialprüfmaschinen]])
*Prüfung von Klebverbindungen (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]] und [[SCB-Prüfkörper]])
*[[Prüfung von Kunststoffverpackungen]]
*[[Prüfung von Verbundwerkstoffen]]
*[[Prüfung von Verbundwerkstoffen – Anforderungen an Materialprüfmaschinen]]
*PTI-Wert (Proof Tracking Index) (siehe [[Kriechstromfestigkeit]])
*[[Pure Shear-Prüfkörper]]
*[[Push-Out-Test]]
}}

== Q ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*Quasistatische Kurzzeitversuche (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[Quasistatische Prüfverfahren]]
*Quellgrad (siehe [[Vernetzungsgrad Elastomere]])
*Quellung (siehe [[Wasseraufnahme]])
*Querkontraktion (siehe [[Poissonzahl]])
}}

== R ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Radusch, Hans-Joachim]]
*[[Rampen, Schollen und Stufen]]
*[[Randfaserdehnung]]
*[[Raster-Reflexionsverfahren]]
*[[Rasterelektronenmikroskopie]] (REM)
*[[Rasterkraftmikroskopie]]
*Rastlinien (siehe [[Brucharten]], [[Fraktographie]] und [[Wellen und Rastlinien]])
*[[RCT-Prüfkörper]] (Round Compact Tension-Prüfkörper)
*[[RDE-Prüfkörper]] (Reduced-Dynamic Effects)-Prüfkörper
*[[Reflexion Licht]]
*[[Reflexion Schallwellen]]
*Refraktion (siehe [[Brechung Licht]])
*Registrierende Mikrohärte (siehe [[Instrumentierte Härteprüfung – Methode Kenngrößen]])
*[[Registrierende Mikrohärte mit AFM]]
*Registrierender Haftversuch (siehe [[Instrumentierte Haftprüfung]])
*[[Reibungskraft]]
*[[Reincke, Katrin]]
*Reißenergie (siehe [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]], [[Pure Shear-Prüfkörper]] und [[Trouser-Prüfkörper]])
*[[Reißmodul]]
*Relative Dielektrizitätskonstante (siehe [[Dielektrische Eigenschaften]])
*[[Relaxation Kunststoffe]]
*[[Relaxationsverhalten Ermittlung]]
*[[Remission Licht]]
*Reptation-Modell (siehe [[Siegelnaht]])
*[[Resonanzanalyse]] (akustische)
*Restdruckfestigkeit (siehe [[Compression After Impact (CAI)-Test]])
*Restfestigkeit (siehe [[Biegestreifenverfahren]])
*Retardation (siehe [[Kriechen Kunststoffe]])
*[[Rheometrie]]
*[[Rieselfähigkeit]]
*[[Ringversuch]]
*[[Riss]]
*Rissabstumpfung (siehe [[Bruchmechanik]] und [[Risswiderstandskurve]])
*[[Rissausbreitung]]
*Rissausbreitungsenergie (siehe auch [[Rissverzögerungsenergie]])
*Rissbildung (siehe [[Bruchentstehung]])
*Rissbruchkriterium (siehe [[Bruchsicherheitskriterium]])
*[[Rissinitiierung]]
*[[Rissmodell nach BARENBLATT]]
*[[Rissmodell nach DUGDALE]]
*[[Rissmodell nach GRIFFITH]]
*[[Rissmodell nach IRWIN und Mc CLINTOCK]]
*[[Rissmodelle]]
*[[Rissöffnung]]
*[[Rissöffnungsmoden]]
*Rissöffnungsverschiebung (siehe [[Erweitertes CTOD-Konzept]])
*Rissöffnungsverschiebungsgeschwindigkeit (siehe [[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]])
*Rissöffnungsverschiebungskonzept (siehe [[Crack Tip Opening Displacement-Konzept]] (CTOD-Konzept)
*[[Rissverzögerungsenergie]]
*Risswachstum (siehe [[Rissausbreitung]])
*[[Risswachstum Spannungsrisskorrosion]]
*Risswachstumsgeschwindigkeit (siehe [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]])
*Risswachstumskurve Elastomere (siehe [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]])
*[[Risswiderstandskurve]] (Risswiderstands (R-) Kurven-Konzept)
*[[Risswiderstandskurve – Beispiele]]
*[[Risswiderstandskurve – Elastomere quasistatisch]]
*[[Risswiderstandskurve – Experimentelle Methoden]]
*[[Risszähigkeit]]
*[[Ritzhärte]]
*[[Ritztest]]
*[[ROCKWELL-Härte]]
*Rollring-Prüfkörper (siehe [[Rollringtest]])
*[[Rollringtest]]
*Röntgenbeugung (siehe [[Kristallinität]])
*Rotationsfaktor (siehe [[Plastic-Hinge-Modell]])
*[[Rotationsrheometer]]
*Round Robin Test (siehe [[Ringversuch]])
*Rückfederungsversuch (siehe [[Kriechverhalten Rückfederungsversuch]])
*[[Rückprallelastizität]]
*Rund-Kompakt-Prüfkörper (siehe [[RCT-Prüfkörper]])
*Rundprobe (siehe [[Rundprüfkörper]])
*[[Rundprüfkörper]]
}}

== S ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[SCB-Prüfkörper]] (Split-Cantilever Beam)-Prüfkörper
*[[Schadensanalyse]], Grundlagen
*[[Schadensanalyse_VDI_Richtlinie_3822|Schadensanalyse an Kunststoffprodukten, VDI-Richtlinie 3822]]
*Schädigungsmechanismen (siehe [[Deformationsmechanismen]])
*Schädigungszone (siehe [[Bruchfläche]])
*Schälversuch (siehe [[Peeleigenschaften von Peelsystemen]])
*Schallabsorptionskoeffizient (siehe [[Elastizitätsmodul]] und [[Schubmodul]])
*Schalldämpfung und Schalldämpfungskoeffizient (siehe [[Akustische Eigenschaften]])
*[[Schalldruck]]
*[[Schallemission]]
*[[Schallemission Experimentelle Bedingungen]]
*[[Schallemissionsanalyse]]
*[[Schallemissionsprüfung]] (SEP)
*[[Schallgeschwindigkeit]]
*[[Schallleistung]]
*Schallpegel (siehe [[Schalldruck]] und [[Schallleistung]])
*[[Scherbandbildung]]
*Scherbeanspruchung (siehe [[Schubmodul]] und [[Scherbandbildung]])
*Scherbruch (siehe [[Brucharten]])
*Scherversuch (siehe [[Schubmodul]])
*[[Scherviskosität]]
*[[Schichtsilikatverstärkte Polymere]]
*[[Schlagbeanspruchung Fallbolzensystem]]
*[[Schlagbeanspruchung Kunststoffe]]
*[[Schlagbeanspruchung Hochgeschwindigkeitsprüfung]]
*[[Schlagbeanspruchung Pendelschlagwerk]]
*[[Schlagbiegeversuch]]
*Schlagzähigkeit (siehe [[Schlagbiegeversuch]] und [[Kerbempfindlichkeit]])
*[[Schlagzugversuch]]
*[[Schlankheitsgrad]]
*[[Schmelze-Massefließrate]] (MFR)
*[[Schmelze-Volumenfließrate]] (MVR)
*Schmelzindex (siehe [[Schmelze-Massefließrate]] und [[Schmelze-Volumenfließrate]])
*Schmelztemperatur (siehe [[Differential Scanning Calorimetry]] und [[Kristallinität]])
*Schnellzerreißversuch (siehe [[Hochgeschwindigkeitszugversuch]])
*[[Schrumpfung]]
*[[Schrumpfversuch]]
*[[Schubmodul]]
*Schubspannung (siehe [[Biegeversuch Schubspannung]])
*Schubsteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]])
*Schüttdichte (siehe [[Schüttgutdichte]])
*[[Schüttgutdichte]]
*[[Schüttwinkel]]
*Schwamm- und Schaumstrukturen (siehe [[Lochbildung Kunststoffe]])
*Schweißnahtgüte (siehe [[Heterogenität|Heterogenität der Dehnungsverteilung]])
*[[Schwindung]]
*[[Schwingungsbruch]]
*[[Schwingungsinduzierter Kriechbruch]]
*SEARLE-Typ-Rheometer (siehe [[Rotationsrheometer]])
*[[Seidler, Sabine]]
*Seitenkerben (siehe [[Kerb]])
*Sekantenmodul (siehe [[Biegemodul]], [[Elastizitätsmodul]] und [[Druckversuch]])
*[[SENB-Prüfkörper]] (Single-Edge-Notched Bend)-Prüfkörper
*Sende(S)-Empfangs(E)-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Sende(S)-Empfänger(E)-Prüfköpfe]])
*[[SENT-Prüfkörper]] (Single-Edge-Notched Tension)-Prüfkörper
*Servohydraulischer Antrieb (siehe [[Antriebe für Materialprüfmaschinen#Servohydraulischer Antrieb|Antriebe für Materialprüfmaschinen]])
*[[Servohydraulische Prüfmaschine]]
*Shape Memory Materials (siehe [[Werkstoffwissenschaft]] und [[Smart Materials]])
*[[Shearographie]]
*[[SHORE-Härte]] – Grundlagen
*[[SHORE-Härte – Werkstoffentwicklung Elastomere]]
*[[Shore, Albert Ferdinand]]
*Short Beam Test (siehe [[Interlaminare Scherfestigkeit]])
*[[Sichtprüfung]]
*[[Siegelnaht]]
*[[Smart Materials]]
*SNEDDON-WILLIAMS-Gleichungen (siehe [[Rissmodell nach GRIFFITH]])
*SNELLIUS'sche Brechungsgesetz (siehe [[Ultraschalldoppelbrechung]] und [[Ultraschall-Winkel-Prüfköpfe]])
*Sonografie (siehe [[Ultraschallprüfung]])
*Spannungs-Dehnungs-Diagramm (siehe [[Zugversuch#Zugversuch, Spannungs-Dehungs-Diagramm|Zugversuch]])
*Spannungs-Verschiebungs-Beziehung ([[Kohäsivzonenmodelle]])
*Spannungsintensitätsfaktor (siehe [[Bruchmechanik]])
*Spannungskonzentration (siehe [[Bruchmechanik]])
*Spannungsrelaxation (siehe [[Relaxation Kunststoffe]])
*[[Spannungsrissbeständigkeit]]
*Spannungsrissbildung (siehe [[Spannungsrissbeständigkeit]])
*[[Spannungsrisskorrosion]]
*Spannungrisskorrosion – Bruchmechanik (siehe [[Risswachstum Spannungsrisskorrosion]])
*[[Speckle-Messtechnik]]
*Speckle-Pattern-Interferometrie (siehe [[Electronic-Speckle-Pattern-Interferometrie]] (ESPI))
*Speckle-Pattern-Photographie (siehe [[Speckle-Messtechnik]])
*Spezifische Wärme (siehe [[Differential Scanning Calorimetry|Differential Scanning Calorimetry (DSC)]] und [[Wärmeleitfähigkeit]])
*Spezifischer Durchgangswiderstand (siehe [[Durchgangswiderstand]])
*Spezifischer Oberflächenwiderstand (siehe [[Oberflächenwiderstand]])
*[[Sphärolithische Struktur]]
*SPLIT-HOPKINSON Pressure Bar (SHPB) Test (siehe [[Dehnrate Applikationen]])
*Sprödbruch (siehe [[Brucharten]])
*[[Sprödbruchfördernde Faktoren]]
*[[Spröd-Zäh-Übergang]]
*[[Spröd-Zäh-Übergangstemperatur]]
*Sprungabstand (siehe [[Ultraschall-Winkel-Prüfköpfe]])
*[[Squirter-Technik]]
*Stationäres plastisches Fließen (siehe [[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]])
*[[Stauchhärte]]
*STEFAN-BOLTZMANN-KONSTANTE (siehe [[Thermographie]])
*[[Steifigkeit]] (siehe auch [[Maschinennachgiebigkeit]] und [[Probennachgiebigkeit]])
*[[Stepped Isothermal Methode, Makroeindringprüfung]]
*[[Stepped Isothermal Methode, Zugbeanspruchung]]
*Stick-slip (siehe [[Biegebeanspruchung]] und [[Peel-Clingtest_erweitert|Peel-Clingtest erweitert]])
*Stifteindrückverfahren (siehe [[Kugel- oder Stifteindrückverfahren]])
*Stoßwellen-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Stoßwellen-Prüfköpfe]])
*[[Strain Hardening Test (SHT)]]
*Streckgrenze (siehe [[Streckspannung]])
*[[Streckspannung]]
*[[Stretchzone]]
*Stützweite (siehe [[Auflagerabstand]])
}}

== T ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[T-Peeltest]]
*[[TABOR-Beziehung]]
*Tangentenmodul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[TDCB-Prüfkörper]]
*Tearing-Modul (siehe [[Reißmodul]])
*Technische Rissinitiierung (siehe [[Rissinitiierung]])
*[[Teilchengefüllte Kunststoffe]]
*Temperaturabhängigkeit Zähigkeit (siehe [[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]])
*Temperaturleitfähigkeit (siehe [[Thermische Leitfähigkeit]])
*[[Temperaturmodulierte Dynamische Differenzkalorimetrie]] (TM DSC)
*[[Thermische Dehnungs-Analyse]] (TDA)
*[[Thermische Leitfähigkeit]]
*[[Thermische Spannungs-Analyse]] (TSA)
*Thermische Steifigkeit (siehe [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]])
*[[Thermischer Ausdehnungskoeffizient]]
*Thermisches Versagen (siehe [[Dauerschwingversuch]])
*[[Thermoelastischer Effekt]]
*[[Thermographie]]
*[[Thermogravimetrische Analyse]] (TGA)
*[[Thermomechanische Analyse]] (TMA)
*[[Thermoplaste]]
*[[Thermostabilität PVC]]
*[[Tiefenschärfe Mikroskop]]
*Tie-Moleküle (siehe [[Langsames Risswachstum]] und [[Thermomechanische Analyse]])
*Titrationsverfahren (siehe [[Dichte]])
*TODCB-Prüfkörper (siehe [[SCB-Prüfkörper]])
*Torsionsfestigkeit (siehe [[Festigkeit]])
*Torsionsprüfung (siehe [[Steifigkeit]] und [[Schubmodul]])
*Torsionssteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]])
*Totalreflexion (siehe [[ABBE-Refraktometer]])
*Trägheitskraft (siehe [[Aufschlagimpuls]])
*Translaminarer Rissverlauf (siehe [[Peelvorgang]])
*[[Transmission Licht]]
*[[Transmission Schallwellen]]
*[[Transmissionselektronenmikroskopie]] (TEM)
*[[Trapezprüfkörper]]
*Traverse (siehe [[Materialprüfmaschine]] und [[Maschinennachgiebigkeit]])
*[[Traversengeschwindigkeit]]
*Traversenwegmessung (siehe [[Zugversuch]], [[Druckversuch]] und [[Biegemodul]])
*[[Trouser-Prüfkörper]]
*Tribologische Beanspruchung (siehe [[Beanspruchung]])
*Türangelmodell (siehe [[Plastic-Hinge-Modell]])
}}

== U ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*UCI-Härte (siehe [[Ultrasonic Contact Impedance (UCI)-Härte]])
*UD-Tapes Zugbeanspruchung (siehe [[Mehrfachbruch UD-Tapes]])
*[[Ultramikrotomie]]
*[[Ultraschall-Composite-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Direktankopplung]]
*[[Ultraschall-Durchschallungs-Technik]]
*[[Ultraschall-Elastische Kenngrößen]]
*[[Ultraschall-Geführte-Wellen]]
*[[Ultraschall-Gruppenstrahler-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Impuls-Echo-Technik]]
*[[Ultraschall-Laufzeit-Beugungsverfahren (TOFD)]]
*[[Ultraschall-Laufzeitverfahren]]
*[[Ultraschall-Laser-Anregung]]
*[[Ultraschall-Mikroskopie]]
*[[Ultraschall-Modulation]]
*[[Ultraschall-Normal-Prüfköpfe]]
*Ultraschall-Phased-Array-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Gruppenstrahler-Prüfköpfe]])
*[[Ultraschall-Plattenwellen-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Schweißnahtprüfung]]
*[[Ultraschall-Sende(S)-Empfänger(E)-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Stoßwellen-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Tauchbad-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Tauchbad-Technik]]
*[[Ultraschall-Wanddickenmessung]]
*[[Ultraschall-Winkel-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschalldoppelbrechung]]
*[[Ultraschallprüfung]]
*Ultraschallprüfung, bildgebende (siehe [[Bildgebende Ultraschallprüfung]])
*[[Ultrasonic Contact Impedance (UCI)-Härte]]
*[[Umgebungs-REM]] (ESEM)
*[[Universalhärte]]
*Universalprüfmaschine (siehe [[Materialprüfmaschine]])
*UODCB-Prüfkörper (siehe [[SCB-Prüfkörper]])
}}

== V ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Vakuolen]]
*Verarbeitungsschwindung (siehe [[Schwindung]])
*[[Veraschungsmethode]]
*Verbundwerkstoffe (siehe [[Prüfung von Verbundwerkstoffen]])
*Verfestigungs (SH)-Modul (siehe [[Strain Hardening Test (SHT)]])
*Verformung (siehe [[Deformation]])
*Verformungsbruch (siehe [[Brucharten]])
*[[Verformungsgeschwindigkeit]]
*[[Vernetzung Elastomere]]
*Vernetzungsdichte (siehe [[Entropieelastizität]])
*[[Vernetzungsgrad Elastomere]]
*Verpackungsprüfung (siehe [[Prüfung von Kunststoffverpackungen]])
*Versagen (siehe [[Bruch]])
*Verstärkungsstoffe(siehe [[Faserverstärkte Kunststoffe]])
*Verzug (siehe [[Schwindung]])
*[[Vicat-Erweichungstemperatur]]
*[[Vickers-Härte]]
*Vickersdiamant (siehe [[Indenter]])
*[[Videoextensometrie]]
*[[Vielfach-Craze-Bildung]]
*[[Vielzweckprüfkörper]]
*Vierpunktbiegeprüfung (siehe [[Biegeversuch]])
*[[Viskoelastisches Werkstoffverhalten]]
*Viskoelastizität (siehe [[Linear-viskoelastisches Verhalten]] und [[Viskoelastisches Werkstoffverhalten]])
*Viskose Deformation (siehe [[Deformation#Viskose Deformation|Deformation]])
*Viskosimetrie (siehe [[Rheometrie]])
*[[Viskosität]]
*[[VOIGT-KELVIN-Modell]]
*Volumendilatometrie (siehe [[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]])
*[[Volumenquellung Elastomere]]
*Volumenwiderstand (siehe [[Durchgangswiderstand]])
*[[Vu-Khanh-Methode]]
*[[Vulkanisation]]
}}

== W ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*Wanddickenmessung (siehe [[Ultraschall-Wanddickenmessung]])
*Wärmeausdehnungskoeffizient (siehe [[Thermischer Ausdehnungskoeffizient]])
*[[Wärmeformbeständigkeit]]
*[[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]]
*[[Wärmeleitfähigkeit]]
*Wärmeleitungsgleichung (siehe [[Wärmeleitfähigkeit]])
*Wärmetönung (siehe [[Zugversuch#Zugversuch, Wärmetönung|Zugversuch]])
*[[Wasseraufnahme]]
*Wavelet-Transformation (siehe [[Frequenzanalyse]])
*Wegmesstechnik (siehe [[Zugversuch#Zugversuch, Wegmesstechnik|Zugversuch]])
*Weißbruch (siehe [[Brucharten]] und [[Spröd-Zäh-Übergangstemperatur]])
*[[Weiterreißversuch]]
*Wellenausbreitung (siehe [[Ultraschallprüfung]])
*[[Wellen und Rastlinien]]
*[[Werkstoff & Material]]
*Werkstoffdiagnostik (siehe [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)]] und [[Kunststoffdiagnostik]])
*[[Werkstoffkenngröße]]
*[[Werkstoffkennwert]]
*[[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffprüfung]]
*Werkstoffprüfmaschine (WPM) (siehe [[Materialprüfmaschine]])
*[[Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]
*WHEATSTONE'sche Brückenschaltung (siehe [[Dehnmessstreifen]], [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer]] und [[IKBV mit SEA]])
*Widerlager (siehe [[Auflagerabstand]])
*[[Williams, James Gordon]]
*Williams, Landel und Ferry (WLF)-Gleichung (siehe [[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz]])
*[[winIKBV]]
*Winkelprüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Winkel-Prüfköpfe]])
*[[Winkelprüfkörper]]
}}

== Y ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*YOUNG-DUPRÉ-Gleichung (siehe [[Oberflächenenergie]])
*YOUNG´sche Gleichung (siehe [[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung]])
*YOUNG´sche Modul (siehe [[IRHD-Härte]] und [[Elastizitätsmodul]])
}}

== Z ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*Zähbruch (siehe [[Brucharten]])
*[[Zähigkeit]]
*[[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]]
*Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip (siehe [[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz]])
*[[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz]]
*[[Zeitstandbiegeversuch]]
*[[Zeitstanddruckversuch]]
*Zeitstandinnendruck-Schaubild (siehe [[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]])
*[[Zeitstandprüfung – Anforderungen an Prüfanlagen]]
*[[Zeitstandzugversuch]]
*[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung]]
*[[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)]]
*Zipfelbildung (siehe [[Rampen, Schollen und Stufen]])
*Zug-E-Modul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*Zug-Elastizitätsmodul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[Zugfestigkeit]]
*Zugmodul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*Zugprüfkörper (siehe [[Vielzweckprüfkörper]])
*Zugsteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]])
*[[Zugversuch]]
*[[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen]]
*[[Zugversuch Einflüsse]]
*[[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]]
*[[Zugversuch Gleichmaßdehnung]]
*[[Zugversuch Nachgiebigkeit]]
*[[Zugversuch Regelung]]
*[[Zugversuch Überlagerung Kriechen Relaxation]]
*[[Zugversuch und Schallemissionsanalyse]]
*[[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]
}}

== Kategorien ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[:Kategorie:Gastbeiträge|Gastbeiträge]]

*[[:Kategorie:Akustische_Prüfverfahren_Ultraschall|Akustische Prüfverfahren/Ultraschall]]
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}}

Temperaturmodulierte Dynamische Differenzkalorimetrie

2026-08-28T10:39:22Z

Oluschinski: Oluschinski verschob die Seite Temperaturmodulierte Dynamische Differenzkalometrie nach Temperaturmodulierte Dynamische Differenzkalorimetrie, ohne dabei eine Weiterleitung anzulegen: Fehler im Titel

{{PSM_Infobox}}
Temperaturmodulierte Dynamische Differenzkalorimetrie
__FORCETOC__
==Allgemeines==
Die temperaturmodulierte dynamische Differenzkalorimetrie (TM DSC) ist eine Sonderform der dynamischen [[Differential Scanning Calorimetry|Differenzkalorimetrie]]. Bei der klassischen dynamischen Differenzkalorimetrie werden eine Probe und eine Referenz einem identischen Temperatur-Zeit-Programm bestehend aus isothermen Segmenten und linearen Rampen unterworfen. Die [[Messgröße]] ist die durch Probeneigenschaften resultierender Temperaturdifferenz zwischen der [[Probekörper|Probe]] und der Referenz, welche nach der [[Kalibrierung]] des Gerätes in eine Wärmestromdifferenz umgerechnet wird.

==Temperaturmodulierte dynamische Differenzkalorimetrie (TM DSC)==

Bei der temperaturmodulierten dynamischen Differenzkalorimetrie werden Probe und Referenz zusätzlich durch eine Temperaturmodulation angeregt. Der Temperatur-Zeit-Verlauf eines Experimentes wird dann durch die Parameter unterliegende lineare Heizrate sowie Amplitude und Periode der Modulation beschrieben. Im einfachsten Fall ist die Modulation eine Sinusschwingung; sehr häufig wird aber auch mit einem Dreiecksprofil gearbeitet. Neuere Varianten der temperaturmodulierten dynamischen Differenzkalorimetrie schließen Breitband-Multifrequenz- oder auch Impulsanregung ein.

Die simultane Anregung der Probe mit mehreren Heizraten erlaubt eine effektive Trennung verschiedener, sich bei Anwendung der klassischen dynamischen [[Differential Scanning Calorimetry|Differenzkalorimetrie]] überlagernder, durch Temperaturänderung aktivierte Prozesse unterschiedlicher Kinetik innerhalb eines Experimentes. Das gemessene Wärmestromsignal wird mittels gleitender diskreter Fouriertransformation (siehe: [[Frequenzanalyse]]) ausgewertet. Der nullte Fourierkoeffizient – also der Mittelwert – und die Amplitude der ersten Harmonischen der Fourierserie, jeweils berechnet über eine Periodendauer, ergeben den totalen und reversierenden Wärmestrom, wobei die Differenz aus diesen beiden Größen die nichtreversierende Komponente ist. Die reversierende Komponente entspricht dem Anteil des Wärmestromes, welcher der – im Vergleich mit der relativ langsamen linearen Komponente – schnelleren Temperaturmodulation folgen kann. Dazu gehört vor allem der durch die Wärmekapazität der Probe bedingte Wärmestrom, während zahlreiche thermodynamisch irreversible Prozesse wie das Schmelzen oder Kristallisieren, die Enthalpierelaxation oder auch chemische Reaktionen/ Vernetzung im nichtreversierenden Anteil des Wärmestroms registriert werden. 
Ein wesentlicher Vorteil der temperaturmodulierten dynamischen Differenzkalorimetrie ist die Möglichkeit der Separation des instrumentellen Drifts vom Nutzsignal in Langzeitexperimenten.

==Beispiel von TM DSC-Kurven für einen niedermolekularen Flüssigkristall==

Das '''Bild 1''' zeigt beispielhaft die Analyse des Kristallisationsvorganges eines niedermolekularen Flüssigkristalls [2,5-bis-(2-propyloxycarbonyl-phenylsulfonyl) tereph-thalic acid dipropyl ester] mittels temperaturmodulierter dynamischer Differenzkalorimetrie. Die unterliegende Heizrate ist in diesem Experiment gleich Null, d. h. die Messung wurde im sogenannten quasiisothermen Modus bei einer konstanten mittleren Temperatur von 343 K durchgeführt. Die Amplitude und Periode der sinusförmigen Temperaturmodulation betrugen 0,2 K und 50 s. Die Separation der [[Messen|gemessenen]] Wärmstromrohdaten (schwarze Kurve) in eine totale Komponente (blaue Kurve) und reversierende Komponente (magentafarbene Kurve) erlaubt die Registrierung der spezifischen Wärmekapazität während des Phasenüberganges, was mittels konventioneller dynamischer Differenzkalorimetrie nicht möglich ist. Der reversierende Wärmestrom bzw. die daraus berechenbare Wärmekapazität verringert sich mit fortschreitender Kristallisation (siehe: [[Kristallinität]]), weil die spezifische Wärmekapazität der kristallinen Phase geringer ist als die der Schmelzephase. Dabei stellt die spezifische Wärmekapazität die Eigenschaft eines Analysematerials dar, die ihm zugeführte Energie in eine Temperaturänderung umzuwandeln, die bezogen auf die Masse des Analysematerials als [[Kenngröße]] quantifizierbar ist.

[[Datei:DSC.jpg|700px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Beispielkurven einer temperaturmodulierten dynamischen Differenzkalorimetrie
|}

==Siehe auch==
*[[Differential Scanning Calorimetry]]
*[[Thermomechanische Analyse]]
*[[Glastemperatur]]
*[[Kristallinität]]

==Literaturhinweise==

* Wunderlich, B.: Thermal Analysis of Polymeric Materials. Springer Verlag, Berlin (2005) (ISBN 978-3-540-23629-0)
* Androsch, R.: Heat capacity measurements using temperature-modulated heat flux DSC with close control of the heater temperature. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 61 (2000), S. 75–89; [https://doi.org/10.1023/A%3A1010104406353 https://doi.org/10.1023/A%3A1010104406353]
* Androsch, R., Wunderlich, B.: Sanning calorimetry. In: Matyjaszewski, K., Gnanou, Y., Leibler, L. (Eds.): Macromolecular Engineering: Precise Synthesis, Materials Properties, Applications, Vol. 3: Structure–Property Correlations using and Characterization Techniques. Wiley-VCH Weinheim (2007) (ISBN 978-3-527-314461-1)

[[Kategorie:Thermoanalytische Methoden]]

Brechung Licht

2026-08-28T10:27:59Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Refraction Light}}
{{PSM_Infobox}}
Brechung Licht
__FORCETOC__
==Optische Brechung von Licht – Brechungsgesetz==

Als Brechung wird die nicht stetige Richtungsänderung des Energietransports an der Grenzfläche (siehe: [[Phasengrenzfläche]]) zweier Medien in das jeweils angrenzende Medium bezeichnet. Der Energietransport kann dabei in Form von elektromagnetischen (z. B. Licht, Wärme) Wellen und von Schallwellen auftreten. Bei optisch transparenten oder transluzenten (partielle Lichtdurchlässigkeit) [[Werkstoff & Material|Materialien]] wird eine schräg einfallende Lichtwelle teilweise an einer Grenzfläche zwischen Medium 1 und 2 reflektiert und gleichzeitig in Abhängigkeit von den optischen Eigenschaften gebrochen. Die Ablenkung der Lichtstrahlen im zweiten Medium bezeichnet man auch als Lichtbrechung oder Refraktion [1]. 
Während im Fall der [[Reflexion Licht|Reflexion]] der Einfallswinkel α0 des Lichtstrahls LW identisch mit dem Austritts- oder Reflexionswinkel αR ist, unterscheidet sich der Brechungswinkel βB vom Einfallswinkel. Bestimmend ist dabei das Verhältnis der [[Brechzahl]]en (Brechungsindizes) n1 und n2 der beiden Medien, wobei das Brechungsverhalten mit dem SNELLIUS'schen oder verallgemeinerten Brechungsgesetz beschrieben wird ('''Bild 1''') und (Gl. (1)) [2, 3].

[[Datei:Brechung_Licht1.JPG|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Optische Brechung und [[Reflexion Licht|Reflexion]] an ebenen Grenzflächen
|}

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px"|<math>\frac{\sin \alpha _{0}}{\sin \alpha _{R}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}</math>
|(1)
|}

==Bestimmung der Brechzahl==

Ist der Brechzahlübergang an der [[Phasengrenzfläche|Grenzfläche]] scharf ausgebildet, dann entsteht ein Knick im Strahlengang, der z. B. typischerweise bei optischen Prismen auftritt ('''Bild 1'''). Bei einer kontinuierlichen Änderung der [[Brechzahl]] vom Medium 1 zum Medium 2 wird das Licht ebenfalls stetig gekrümmt, wobei auch hier der einfallende, reflektierte und gebrochene Strahl in einer Ebene liegen. Bei der Brechung bleibt das Produkt ni sin αi konstant und dieses Produkt wird dann als Invariante der Brechung bezeichnet.

==Prüfmethoden zur Brechzahlbestimmung==

Für die optische [[Prüfen|Prüfung]] an [[Kunststoffe]]n ist die Bestimmung der Brechzahl bzw. des [[Brechzahl|Brechungsindex]] von praktischer Bedeutung. Zur Untersuchung von Kunststoffpulvern und -[[prüfkörper]]n konnten aus der Vielzahl von physikalischen Messverfahren zur Brechzahlbestimmung einige als besonders geeignet nachgewiesen werden [1].

Diese praktisch am häufigsten genutzten Prüfmethoden sind:
* die Brechzahlbestimmung durch Bestimmung des Winkels der Totalreflexion mit einem Refraktometer an flüssigen oder kompakten festen Medien,
* die Brechzahlbestimmung an pulverförmigen [[Kunststoffe]]n mit der Immersionsmethode durch den Wechsel der Einbettungsflüssigkeit,
* die Brechzahlbestimmung mittels Temperatur- und/ oder der Wellenlängenvariationsmethode an Kunststoffpulvern mit einem Einbettungsmittel sowie die
* Brechzahlermittlung an planparallelen [[Prüfkörper]]n (Folien, Platten, Dünnschliffe, Dünnschnitte) bei vorausgesetzter oder gemessener Kenntnis der Dicke.

==Siehe auch==
*[[Reflexion Licht]]
*[[Absorption Licht]]
*[[Remission Licht]]
*[[Transmission Licht]]
*[[Brechzahl]]

==Literaturhinweise==

{|
|-valign="top"
|[1]
|Trempler, J.: Optische Eigenschaften. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 311–343 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|Eichler, J., Eichler, H. J.: Laser – Bauformen, Strahlführung, Anwendungen. Springer Verlag, Berlin (2003) 5. Auflage, S. 258 (ISBN 3-540-00376-2)
|-valign="top"
|[3]
|Recknagel, A.: Physik – Optik. Technik Verlag, Berlin (1977) 7. Auflage
|}

[[Kategorie:Licht]]

Peel-Clingtest erweitert

2026-08-28T10:27:16Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Peel-Cling Test Extented}}
{{PSM_Infobox}}
Peel-Clingtest erweitert

__FORCETOC__

==Grundlagen der Prüfmethode==

Der [[Peel-Clingtest]] bei Stretchfolien in der Verpackungsindustrie wird zur Bewertung der Autoadhäsion (d. h. der Haftung von Folien auf sich selbst) benutzt [1]. 
Bei dieser Prüfmethode wird die Kraft gemessen, die notwendig ist, um einem Folienstreifen mit einer festgelegten Fläche von einer fixierten Unterfolie aus identischem [[Werkstoff & Material|Material]] zu trennen. Die Unterfolie liegt auf einer 20° geneigten Ebene blasen- und faltenfrei auf. Auf dieser wird dann der Folienstreifen (1 inch = 25,4 mm) mittig aufgelegt und mittels Pinsel oder Roller ebenfalls falten- und blasenfrei aufgewalzt, wobei am unteren Ende eine Klemme mit einem Faden befestigt wird. Dieser Faden wird mittels Umlenkrolle zur Klemmeinrichtung (siehe auch: [[Prüfkörpereinspannung]]) der [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] geführt. Während des [[Peelvorgang]]s hebt sich der Faden von der horizontalen Ausgangslage bis zum Erreichen der Clinglinie an, wobei das Diagramm entsprechend '''Bild 1''' registriert wird [2–4].

[[Datei:clingtest_erweitert1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Registrierte Kraft-Verformungs-Kurven im [[Peel-Clingtest]]
|}

Bei der Clingkraft FCling tritt infolge des Peelens eine Zunahme der Verformung bei konstanter Kraft ein, wobei jedoch ein deutliches Anlaufverhalten beobachtet wird, welches auf die elastische [[Deformation]] und Biegeeffekte der Peelfolie zurückgeführt werden kann. Dabei wird jedoch nicht das erwartete konstante Niveau der Clingkraft ermittelt, sondern es tritt eine Zunahme der Kraft auf, deren Verlauf von Oszillationen geprägt ist. Diese Schwingungen sind mit einem „stick-slip-Prozess“ vergleichbar, bei dem erst nach einem Energieeintrag bestimmter Größe ein [[Rissausbreitung|Rissfortschritt]], oder wie in diesem Fall ein weiteres Peelen, eintritt.

==Korrektur der Clingkraft==

Die Zunahme der mittleren Kraft ist offensichtlich in den nicht konstanten Prüfbedingungen begründet, da sich der reale [[Peelwinkel]] während des Versuchs permanent ändert. Es liegt demzufolge nahe, diese Winkeländerung rechnerisch zu korrigieren, da zur Bewertung des Cling-Prozesses nur die horizontale Kraft FH von Interesse ist ('''Bild 2''') [4, 5]. Die [[Messgröße]]n sind in dieses Fall die Kraft F und der veränderliche Weg x, der in '''Bild 1''' allerdings mit L bezeichnet wird.

[[Datei:clingtest_erweitert2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Korrektur der Clingkraft im [[Peel-Clingtest]]
|}

Die horizontale Kraft ergibt sich nach Gl. (1),

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math> F_{H} = F\cos \, \alpha \!</math>
|(1)
|}

wobei der Winkel α mit Kenntnis der Fadenlänge L und der Clinglänge s aus dem aktuellen Weg x nach Gl. (2) berechnet wird

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math style="vertical-align:-75%;"> \alpha = arctan \frac{x \cdot 0,364}{L+x}</math> für 0 ≤ x ≤ l
|(2)
|}

Praktische Untersuchungen an verschiedenen Foliensystemen belegen allerdings, dass die Korrektur nur eine geringere Verbesserung im Kraftverlauf bewirkt. Erforderlich ist demzufolge eine messtechnische Korrektur zur Konstanthaltung des Clingwinkels, wofür grundsätzlich zwei Realisierungsvarianten existieren ('''Bild 3''').

[[Datei:clingtesterweitert3.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Erweiterter [[Peel-Clingtest]]: a) mit verstellbarer Umlenkrolle, b) mit drehbarer Auflage für die Clingfolie
|}

Die erster Variante arbeitet mit einer höhenverstellbaren Umlenkrolle für den Faden, wobei die Anpassung über einen Schrittmotor realisiert wird ('''Bild 3a'''). Nach dem Start des [[Peelvorgang]]es verändert sich der Winkel des Fadens, der mittels Sensoren messtechnisch erfasst wird. Dieser Wert entspricht dem Istwert des Messsignals und ergibt im Vergleich mit dem Sollwert (Horizontal mit 0°) die Regelabweichung, die durch den Schrittmotor kompensiert wird.

==Weiterentwicklung des Peel-Clingtests==

Eine andere technische Lösungsvariante ist die Nutzung eines drehbar gelagerten Clingtisches ('''Bild 3b'''), wobei hier ebenfalls mittels Schrittmotor die Kompensation der Fadenneigung, hier allerdings über den Winkel des Drehtisches, erfolgt. Mit dieser Variante sind dann auch andere Startwinkel als 20° möglich, womit die Peelbedingungen für die Clingfolie verändert werden können. Voraussetzung ist bei beiden Lösungsvarianten die Messung des Fadenwinkels, entweder über eine CCD-Kamera oder mittels Schattenbildverfahrens ('''Bild 4'''). Eine technische Lösung dieses Problems wird zur Zeit mit der [https://www.coesfeld.com/index.html Coesfeld GmbH, Dortmund], erarbeitet.

[[Datei:clingtesterweitert4.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Anordnung der Sensoren im Peel-Cling-Test zur Erfassung des Fadenwinkels
|}

==Siehe auch==
*[[Peel-Clingtest]]
*[[Peel-Clingtest zyklisch]]
*[[Peelvorgang]]
*[[Peelwinkel]]
*[[Peeleigenschaften von Peelsystemen]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|ASTM D 5458 (1995; reapproved 2025): Standard Test Method for Peel Cling of Stretch Wrap Film
|-valign="top"
|[2]
|Rennert, M., Fiedler, S., [[Nase, Michael|Nase, M.]], Menzel, M., Günther, S., Kressler, J., [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]]: Investigation of the migration behavior of polyisobutylene with various molecular weights in ethylene/α-olefin copolymer blown stretch films for improved cling properties. Journal of Appl. Polymer Sci. 131 (2014) 4861–4874; [https://doi.org/10.1002/app.40239 https://doi.org/10.1002/app.40239]
|-valign="top"
|[3]
|Rennert, M., Nase, M., [[Reincke,_Katrin|Reincke, K.]], Arndt, S., [https://researchgate.net/profile/Ralf-Lach Lach, R.], Androsch, R., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Influence of low-density polyethylene blown film thickness on the mechanical properties and fracture toughness. Journal of Plastic Film and Sheeting 29 (2013) 4, 327−346; [https://doi.org/10.1177/8756087913483751 https://doi.org/10.1177/8756087913483751]
|-valign="top"
|[4]
|Rennert, M.: Fracture Mechanics Investigation of Autohesive Interfacial Interactions of Polyethylene Stretch Wrap Films. Promotion. [https://de.wikipedia.org/wiki/Martin-Luther-Universit%C3%A4t_Halle-Wittenberg Martin-Luther-University Halle-Wittenberg], 16.11.2018 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-29) ([https://wiki.polymerservice-merseburg.de/images/7/7f/Table_of_Contents_Mirko_Rennert.pdf Inhaltsverzeichnis])
|-valign="top"
|[5]
|Reincke, K.: Testing of polymeric films. In: [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Eds.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag München (2022). 3rd. Edition, p. 643-678 (ISBN 978-1-56990-806-8; E-Book ISBN 978-1-56990-807-5; ePub ISBN 978-1-56990-802-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 22)
|}

[[Kategorie:Folienprüfung]]
[[Kategorie:Peeltest]]

Permeation

2026-08-28T10:26:41Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Permeation}}
{{PSM_Infobox}}
Permeation
__FORCETOC__
==Allgemeines==
Unter Permeation (lateinisch: permeare – durchdringen, durchlaufen, durchwandern) versteht man einen Vorgang, bei dem ein Stoff auf molekularer Ebene einen Festkörper durchdringt.

Die Triebkraft für diesen Vorgang ist ein Druck- oder Konzentrationsgradient im Einzelkörper. Ohne die Wirkung äußerer Einflüsse bewegt sich der Stoff immer in die Richtung der geringeren Konzentration bzw. Druck. Die Permeation verläuft in mehreren Teilschritten:
{|
|-valign="top"
|1. Adsorption:
|Der Stoff lagert sich auf der [[Oberfläche]] an. Dies kann aus der Gasphase geschehen oder bei direktem Kontakt mit dem flüssigen oder festen Stoff.
|-valign="top"
|2. Absorption:
|Es kommt zur Aufnahme des Stoffes.
|-valign="top"
|3. Diffusion:
|Hier beginnt die Durchdringung des [[Werkstoff & Material|Materials]] auf molekularer Ebene. Der Stoff durchdringt den Festkörper durch Poren bzw. molekulare Zwischenräume.
|-valign="top"
|4. Desorption:
|Nachdem die Moleküle den Festkörper durchdrungen haben, diffundieren sie wieder von der Oberfläche weg.
|}

==Beispiele für die Bedeutung der Permeation==

* Das Arbeiten mit Schutzhandschuhen im Labor oder der Produktion.
* Die Verpackung von Lebensmitteln soll entweder völlig dicht (Wurst, Käse, Getränke) oder selektiv durchlässig (z. B. für Sauerstoff bei Obst) sein.

==Durchführung von Permeationsmessungen==

Folien und Membranen werden mit beliebigen Gasen oder Flüssigkeiten auf Ihre Durchlässigkeit geprüft. Hierfür wurden spezielle Messzellen entwickelt. Diese Zellen sind meist aus Metall wie z. B. Edelstahl. Die Messzelle wird bei der [[Prüfen|Prüfung]] von Gasen von einem Prüfgas durchströmt und die nach dem Durchströmen vorhandene Menge wird mit einem Detektor bzgl. der Konzentration [[Messen|gemessen]]. 
Analog der Permeationsmessung bei Gasen wird in der Membrantechnik der so genannte Wasserwert ermittelt. Er dient zur Charakterisierung der Leistungsfähigkeit einer Flüssigfiltrationseinheit und wird in l/m2 • h • bar angegeben.

==Siehe auch==
*[[Wasseraufnahme]]
*[[Normklimate]]
*[[Prüfklima]]

==Weblinks==

* Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Permeation Permeation] (Zugriff am 23.01.2026)

[[Kategorie:Folienprüfung]]

Luftultraschall Gerätetechnik

2026-08-28T10:26:10Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Air-Ultrasound – Device Technology}}
{{PSM_Infobox}}
Luft-Ultraschall – Gerätetechnik 
siehe auch: [[Luftultraschall]]
__FORCETOC__
==Allgemeines==

Die [[Werkstoffprüfung]] mit [[Ultraschallprüfung|Ultraschall]] ist ein technologisch eingeführtes traditionelles [[Zerstörungsfreie_Prüfung_(ZfP)|zerstörungsfreies Prüfverfahren]]. Es findet Anwendung vor allem in der Schweißnahtprüfung, der Defektoskopie und der [[Ultraschall-Wanddickenmessung|Wanddickencharakterisierung]] als auch der Qualitätssicherung von [[Kunststoffbauteil|Bauteilen]] der Automobil- und Luftfahrtindustrie neben der Untersuchung der mechanisch-elastischen Eigenschaften von [[Werkstoff & Material|Werkstoffen]]. Speziell bei Nutzung von mobilen Gerätetechniken wird mit der Kontaktkopplung gearbeitet, die allerdings nicht für jedes Material geeignet ist [1]. 
In Laboratorien ist das [[Ultraschall-Tauchbad-Technik|Ultraschall-Tauchtechnikverfahren]] üblich, um die Auflösung der zu untersuchenden Objekte wesentlich zu verbessern und flächige Scans durchzuführen, womit ein akustisches Gesamtbild vom [[Prüfkörper]] oder Bauteil erstellt werden kann (siehe: [[Bildgebende Ultraschallprüfung]]). Es existieren auch weitere mobile Verfahren für die Defektoskopie von Bauteilen, wie z. B. die Ultraschall-[[Squirter-Technik|Squirtertechnik]] oder die Tauchbadtechnik (siehe: [[Ultraschall-Tauchbad-Prüfköpfe]]) [2], mit denen auch komplexe Bauteilgeometrien auf Fehler untersucht werden können. 
Ein wesentlicher Vorteil zu diesen herkömmlichen [[Ultraschallprüfung|Ultraschallmessverfahren]], die eine Einkopplung des Ultraschalls über ein Koppelmittel, Wasser oder Wasserdampf erfordern, ist die Ankopplung des Prüfkörpers über eine Luftstrecke. Diese als [[Luftultraschall|Luft-Ultraschall]]-Messverfahren bekannte Prüfmethode arbeitet also koppelmittelfrei. Damit liegt kein direkter Kontakt vor, was einen Vorteil für koppelmittelempfindliche Prüfkörper oder Bauteile, also hydrophile Werkstoffe, darstellt. Ein ultraschalltechnisches Problem stellt jedoch die hohe Schalldämpfung im Luftspalt dar. 
Während das für geringe Auflösungen wie z. B. der Abstandsmessungen bei der PKW-Einparkhilfe kein Problem darstellt, bestehen in der [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|zerstörungsfreien Werkstoffprüfung]] höhere Anforderungen. Dieses wird gelöst, indem angepasste [[Ultraschall-Composite-Prüfköpfe|Composite-Ultraschallprüfköpfe]] mit niedriger Sendefrequenz und einer speziellen Anpassungsschicht, einer geeigneten Anregung des Sendeimpulses (Burst-Impuls) und einer breitbandigen Verstärkertechnik eingesetzt werden. Dies hat natürlich zur Folge, dass bei geringen Frequenzen die lokale Auflösung für Defekte oder Inhomogenitäten im untersuchten Werkstoff sinken.

==Ankopplung==

Grundsätzlich existieren in Analogie zur [[Ultraschall-Direktankopplung|Direktankopplung des Ultraschalls]] an Prüfstücke auch verschiedene Arten der Luft-Ankopplung, um die z. B. elasto-mechanischen Eigenschaften bzw. Inhomogenitäten ([[Vakuolen|Lunker]], Einschlüsse oder [[Riss]]e) im Werkstoff zu ermitteln. Das sind natürlich das bekannte [[Ultraschall-Durchschallungs-Technik|Durchschallungs-Verfahren]] und die bei metallischen Werkstoffen bevorzugte [[Ultraschall-Impuls-Echo-Technik|Impuls-Echo-Prüfmethode]]. 
Aufgrund der hohen Schallverluste wird bei der [[Prüfen|Prüfung]] mittels [[Luftultraschall|Luft-Ultraschall]] zumeist mit dem Durchschallungsverfahren gearbeitet, damit die Schallstrecke im Prüfkörper nur einmal durchlaufen wird und so nur minimal zur gesamten Schalldämpfung beiträgt. Dagegen stellt die Verwendung der [[Ultraschall-Impuls-Echo-Technik|Impuls-Echo-Technik]] wesentlich höhere Anforderungen an die [[Ultraschall-Prüfköpfe|Prüfkopf-]] und Verstärkertechnik. Speziell bei geometrisch komplexen [[Kunststoffbauteil]]en stellt das auch bei Verwendung von geeigneter Robotertechnik ein großes Problem dar. Aufgrund dessen ist das Durchschallungsverfahren ('''Bild 1''') seit Jahren Stand der Technik und wird auch erfolgreich bei [[Kunststoffe]]n und Composite-Werkstoffen angewandt.

[[Datei:Luftultraschall_Geraetetechnik-1.jpg|300px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px"|Schematische Darstellung der Durchschallungsanordnung bei Ankopplung über Luft
|}

Eine weitere technische Realisierungsvariante der Luft-Ankopplung ist die S/E-Anordnung, die ähnlich dem inneren Aufbau der [[Ultraschall-Sende(S)-Empfänger(E)-Prüfköpfe|S/E-Prüfköpfe]] zueinander mit einem Dachwinkel ausgerichtet sind und so einen Fokus im Prüfkörper bilden können, der eine höhere Auflösung des empfangenen Signals ermöglicht. In dem '''Bild 2''' ist diese Messanordnung dargestellt, wobei der Fokus hier auf der Rückwand liegt.

[[Datei:Luftultraschall_Geraetetechnik-2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px"|Schematische Darstellung der S/E-Anordnung bei Ankopplung über Luft mit Fokus auf der Rückwand des Prüfstückes
|}

==Merkmale der Luftultraschall-Messsysteme==

Luftultraschall-Prüfsysteme arbeiten generell mit vergleichsweise tiefen Frequenzen von weniger als 500 kHz, die in Luft einer geringeren Dämpfung unterliegen. Der Unterschied in den Messfrequenzen zu den Kontakt- oder [[Ultraschall-Tauchbad-Prüfköpfe|Tauchtechnikprüfköpfen]] beträgt dabei ca. eine Größenordnung. Entsprechend der Frequenz und der Wellenlänge ergibt sich natürlich eine geringere Auflösung in der Defektoskopie und bei der Beurteilung von [[Oberfläche]]n. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, existieren verschiedene Ansätze, die meist miteinander kombiniert angewendet werden:

* hohe Einschallleistung,
* Anregung mit Burstsignalen
* Kombination mehrerer [[Piezokeramik|Piezoelemente]] in einem Prüfkörper (Fokussierung) und
* schmalbandig konzipierte Ausgangsverstärker.

Mit einer höheren Einschallleistung wird die Intensität des Ultraschallsignals vergrößert. Damit auch möglichst viel an Intensität in das Prüfmaterial übertragen wird, wird meistens mit Burst- bzw. Rechteck-Impulsen angeregt. Damit wird jedoch eine Begrenzung des Frequenzbandes bewirkt, weshalb die Burstsignale auf die Mess- und Verstärkertechnik abgestimmt sein müssen. Der Ausgangsverstärker wird deshalb relativ schmalbandig ausgelegt, womit eine verhältnismäßig hohe Signalamplitude erzeugt werden kann.

Aufgrund der spezifischen Anforderungen und der aufwendigen Messtechnik ist eine Luft-Ultraschallmessung derzeit nur im Labor oder in der online-Qualitätssicherung sinnvoll, allerdings noch nicht auf Basis eines mobilen Gerätes möglich.

==Beispiele für Luft-Ultraschall-Messsysteme==

Die [https://www.hs-merseburg.de/ Hochschule Merseburg] verfügt über ein Luftultraschall-Messsystem ('''Bild 3'''), das in Zusammenarbeit mit der [https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer_Service_Merseburg Polymer Service GmbH Merseburg] und dem [http://www.fz-u.de/ Forschungszentrum Ultraschall (FZU) gGmbH] und der [https://www.sonotec.de/ Fa. Sonotec Ultraschallsensorik GmbH Halle] im Rahmen eines BMBF-Verbundprojektes entstand und gegenwärtig weiterentwickelt wird [3, 4].

[[Datei:Luftultraschall_Geraetetechnik-3.jpg|550px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px"|Demonstrator-Messsystem der Hochschule Merseburg bei der Prüfung einer CFK-Struktur mittels Robotertechnik
|}

Dieses Messsystem, welches als Demonstrator entwickelt wurde, arbeitet im [[Ultraschall-Durchschallungs-Technik|Durchschallungsverfahren]] mit zweikanaligen 400 kHz-Prüfköpfen, die an einen ISEL-Manipulator (Roboter) montiert sind. Verschiedene Ultraschallbilder ([[A-Bild-Technik|A-Bild]], [[B-Bild-Technik|B-Bild]], [[C-Bild-Technik|C-Bild]] und [[F-Bild-Technik|F-Bild]]) können mit dem System generiert werden, um damit Fehler zu detektieren und die Messergebnisse zu interpretieren ('''Bild 4''').

[[Datei:Luftultraschall_Geraetetechnik-4.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px"|[[C-Bild-Technik|C-Bild]]-Darstellung eines Astloches in Kiefernholz (a) als Integration der Amplituden über das gesamte gescannte Volumen und (b) über einen ausgewählten Tiefenbereich
|}

Die [https://www.sonotec.de/ Fa. Sonotec Ultraschalltechnik GmbH, Halle], hat die Luftultraschall-Prüfanlage SONOAIR auf dem Markt eingeführt, welche vor allem für stark schallschwächende Werkstoffe ausgelegt ist. 
Die [https://www.hillger-ndt.de/de/ Hillger NDT GmbH], war einer der ersten Produzenten von kommerziellen Luftultraschall-Messsystemen und bietet entsprechende Systeme seiner AIRTECH-Produktfamilie auf dem Markt an.

==Siehe auch==
*[[Ultraschallprüfung]]
*[[Luftultraschall]]
*[[Ultraschall-Impuls-Echo-Technik]]
*[[Ultraschall-Laser-Anregung]]
*[[Ultraschall-Direktankopplung]]

[[Kategorie:Akustische Prüfverfahren Ultraschall]]

Zugversuch und Schallemissionsanalyse

2026-08-28T10:22:32Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Test and Sound Emission Analysis}}
{{PSM_Infobox}}
'''Zugversuch und Schallemissionsanalyse'''
__FORCETOC__
==Einleitung==

Im [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatischen]] [[Zugversuch]] werden die während der Belastung auftretenden [[Schallemission]]en an einseitig gekerbten [[Prüfkörper]]n zur Bewertung der Schädigungskinetik herangezogen. Aufgrund der Verwendung von [[Kerbeinbringung|gekerbten]] [[Prüfkörper]]n ist es möglich, einen definierten Abstand zwischen Schallemissionsquelle und Sensorposition anzugeben und damit reproduzierbare Verhältnisse abzuleiten. Nachteilig ist jedoch, dass infolge der wirkenden Kerbspannungsüberhöhung und des lokalen Deformationsgeschehens keine Angaben für die Spannung und Dehnung möglich sind. Aufgrund der [[Kerbempfindlichkeit|Kerbwirkung]] sowie des Einflusses der Sensorposition auf die Aufzeichnung der [[Schallemission]] ergeben sich andere experimentelle Bedingungen und die Prüfung erfolgte in Anlehnung an die DIN EN ISO 527-1 [1].

==Experimentelles==

Es wurde ein mit 20 Masseprozent [[Kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe|kurzglasfaserverstärktes]] Polypropylen (PP/20) untersucht. Aufgrund des unpolaren Charakters von Polypropylen wurde Maleinsäureanhydrid (MSA) als Haftvermittler zur Optimierung der Anbindung der Fasern an die Matrix (siehe: [[Faser-Matrix-Haftung]]) verwendet. Kardelky und Schröder wiesen in [2] und [3] nach, das mit Echtblau im Vergleich zu anderen Nukleierungsmitteln für PP/GF-Verbunde bei einem Gehalt von 0,01 Masseprozent das beste mechanische Eigenschaftsniveau erzielt wird. Aus diesem Grund wurde Echtblau als Nukleierungsmittel verwendet. Für die Untersuchungen standen spritzgegossene [[Vielzweckprüfkörper]] nach DIN EN ISO 527-2 [4] mit einer Gesamtlänge l3 von 170 mm zur Verfügung. 
Die Tiefe der mit einer Metallklinge eingebrachten Kerbe (siehe auch: [[Kerbgeometrie]]) betrug 2 mm bei einem [[Kerbempfindlichkeit#Einfluss des Kerbradius auf die Kerbschlagzähigkeit|Kerbradius]] von 0,3 µm und einem Sensor–[[Kerb]]–Abstand von 30 mm. Für die [[Prüfen|Prüfungen]] wurde die [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] Zwick Z020 ([https://www.zwick.de/ Fa. ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm]) bei einer [[Traversengeschwindigkeit]] von 10 mm/min bei Raumtemperatur verwendet. 
Zur Durchführung der [[Schallemissionsprüfung|Schallemissionsmessungen]] wurde das 3-kanalige Messsystem AMSY-4 (VALLEN-SYSTEME GMBH, ICKING, DEUTSCHLAND) mit einem Vorverstärker vom Typ AEP-3 und einem Breitbandsensor vom Typ AE204A verwendet. Die Bandbreiten des Vorverstärkers und des Sensors betrugen 95–1.000 kHz sowie 150–650 kHz. Eine Impedanzanpassung bei der Applizierung des Sensors auf der Prüfkörperoberfläche erfolgte durch Bienenwachs als Haftvermittler und ein konstanter Anpressdruck wurde durch die Verwendung einer Klemme sichergestellt. In '''Bild 1''' ist ein eingespannter und mit dem akustischen Sensor versehener [[Prüfkörper]] dargestellt.

{| border="0"
|[[Datei:Zugv_SEA_HybMeth_Bild2a.jpg]]
|
{| border=0
|-valign="top"
|width="25px"|A –
|akustischer Breitbandsensor, Applizierung auf dem Prüfkörper mit Kopplungsmedium
|-valign="top"
|B –
|aufgesetzte Klemme
|-valign="top"
|C –
|Sicherheitskabel zum Auffangen des Sensors zur Vermeidung von Beschädigungen
|}
|}
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Versuchsanordnung für die Schallemissionsmessungen in der Zuganordnung
|}

==Beispiel==

Die Verteilungsfunktionen für die Peak-Amplitudenwerte Ap, die Ereignisdauer tED und die kumulative Ratendarstellung der Energie EAE ist für PP/20 zusammen mit dem Kraft-Traversenweg-Diagramm in '''Bild 2a–c''' dargestellt.

{|
|-
|[[Datei:Zugv_SEA_HybMeth_Amplitude20.jpg|300px]]
|[[Datei:Zugv_SEA_HybMeth_Eventduration20.jpg|300px]]
|-
|[[Datei:Zugv_SEA_HybMeth_Energie(eu)20.jpg|300px]]
|
|}
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Darstellung der Verteilungsfunktionen der Amplitudenwerte Ap, der Ereignisdauer tED und kumulative Ratendarstellung der Energie EAE sowie die Einteilung in drei akustisch unterschiedliche Bereiche für PP/20 (a–c) [5]
|}

Für das PP/20 konnte eine instabile [[Rissausbreitung]] bestimmt werden und im Vergleich mit den ungekerbten [[Prüfkörper]]n (Ergebnisse nicht dargestellt) wird durch die [[Kerbeinbringung|Einbringung]] einer scharfen [[Kerb]]e ein geringeres Festigkeitsniveau, aufgrund der Ausbildung eines [[mehrachsiger Spannungszustand|dreiachsigen]] Spannungszustandes und der höheren [[Verformungsgeschwindigkeit]] an der Kerbspitze, erreicht. 
Aus den Verteilungsfunktionen lassen sich anhand der ''Hit''-Dichte drei [[Akustische Eigenschaften|akustisch]] unterschiedliche Bereiche ableiten, welche in der graphischen Darstellung in '''Bild 2''' durch vertikale Linien verdeutlich sind und für die Ereignisdauer tED sowie für die Ratendarstellung der Energie EAE übernommen wurden. Die Amplituden als auch die Ereignisdauer in den Bereichen II und III sind durch eine Überlagerung der in den Bereichen davor liegenden Werte gekennzeichnet ('''Tabelle 1'''). Dabei ist der Bereich I durch eine geringe akustische Aktivität charakterisiert und der Übergang vom Bereich II zu Bereich III weist einen überproportionalen Anstieg der [[Akustische_Emission|akustischen Emission]] auf. Vor dem ultimativen [[Bauteilversagen|Versagen]] des [[Werkstoff & Material|Werkstoffs]] werden die meisten [[Schallemission]]en pro Zeiteinheit mit den höchsten Amplitudenwerten und maximalen Energien detektiert, was auf den Zuwachs an Werkstoffschädigungen zurückgeführt werden kann.

{| border="1px" style="border-collapse:collapse; text-align: center;"
|+ '''Tabelle 1''': Zuordnung der Amplituden- und Ereignisdauerwerte zu den akustischen Bereichen für die PP-Werkstoffe
!! style="width:160px; background:#DCDCDC" | Akustischer Bereich
!! style="width:160px; background:#DCDCDC" | korrespondierende Amplituden
!! style="width:160px; background:#DCDCDC" | korrespondierende Ereignisdauer
|-
|I
|40–50 dB
|< 20 µs
|-
|II
|50–68 dB
|20–200 µs
|-
|III
|> 68 dB
|> 200 µs
|}

Zur Interpretation der Ergebnisse wurden [[Rasterelektronenmikroskopie|REM-Aufnahmen]] der zugehörigen [[Bruchfläche]]n von PP/20 angefertigt, um qualitativ die [[Faser-Matrix-Haftung|Haftungsverhältnisse]] und [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]] zu bewerten. '''Bild 3a–b''' zeigt eine Übersichts- und Detailaufnahme. Erkennbar sind Glasfaserbrüche (i), zahlreiche herausgezogene und nicht mit Matrixmaterial benetzte Glasfasern (ii), [[Lochbildung Kunststoffe|Löcher]] infolge des ''[[Faser-Matrix-Haftung|pull-out]]'' (iii) und stark [[Bruchmodell faserverstärkte Kunststoffe#Die Abhängigkeit der Mechanismen vom Faservolumenanteil|plastisch verstreckte Matrixstege]] (iv). Anhand der [[Bruchfläche]]n lässt sich nicht eindeutig klären, ob die Glasfasern während des Herstellungsprozesses oder als Folge der instabilen [[Rissausbreitung]] gebrochen sind. 

[[Datei:Zugv_SEA_HybMeth_Bild5.jpg|600px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |REM-Aufnahme (a) und Detailausschnitt (b) der [[Bruchfläche]] von PP/20; i – Faserbruch, ii – nicht mit Matrixmaterial benetzte Faser, iii – Loch infolge des pull-out und iv – plastisch verstreckte Matrixstege zwischen den Glasfasern
|}

Die Beurteilung der Haftungsverhältnisse auf der Basis der in [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatischen Versuchen]] erhaltenen [[Bruchfläche]]n ist nicht möglich, da eine unzulässige Beeinflussung, d. h. eine Freilegung der Fasern während des ''pull-out'', stattfindet. Hier muss eine Präparation nach einer hohen [[Prüfgeschwindigkeit|Beanspruchungsgeschwindigkeit]] und/oder bei tiefen Temperaturen erfolgen [6, 7]. Eine Bewertung der Haftungsbedingungen kann z. B. an aus dem [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|Instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch (IKBV)]] erhaltenen [[Bruchfläche]]n durchgeführt werden. Bei einer guten Anbindung der Fasern an die Matrix resultiert eine Kraftübertragung zwischen der Matrix und der Faser während der Belastung. Die [[Deformation]] und damit Energieaufnahme der Matrix im [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatischen]] Versuch ist im Gegensatz zur schlagartigen/dynamischen Beanspruchung (siehe: [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe]]) größer, was durch die stark plastisch deformierten Matrixbereiche auf der [[Bruchfläche]] verdeutlicht wird.

==Siehe auch==
*[[Zugversuch]]
*[[Schallemission]]
*[[Schallemission Experimentelle Bedingungen]]
*[[Schallemissionsanalyse]]
*[[Schallemissionsprüfung|Schallemissionsprüfung (SEP)]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|DIN EN ISO 527-1 (2019-12): Kunststoffe – Bestimmung der Zugeigenschaften – Teil 1: Allgemeine Grundsätze
|-valign="top"
|[2]
|Kardelky, S.: Einfluss der Nukleierungsmittelart auf die Deformations- und Bruchmechanismen von medial beanspruchten PP/GF-Verbunden. Diplomarbeit. [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] (2002), (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-101)
|-valign="top"
|[3]
|Schröder, D.: Kombinierte Wirkung des Faservolumen- und Nukleierungsmittelgehaltes auf das mechanische Eigenschaftsniveau von PP/GF-Verbunden. Diplomarbeit. [https://de.wikipedia.org/wiki/Martin-Luther-Universit%C3%A4t_Halle-Wittenberg Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] (2003), (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-102)
|-valign="top"
|[4]
|DIN EN ISO 527-2 (2025-09): Kunststoffe – Bestimmung der Zugeigenschaften – Teil 2: Prüfbedingungen für Form- und Extrusionsmassen
|-valign="top"
|[5]
|Schoßig, M.: Bewertung der Schädigungsmechanismen von kurzglasfaserverstärkten Polyolefinen durch simultane Aufzeichnung der Schallemissionen unter quasistatischer und dynamischer Beanspruchung. Dissertation. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (2010), (ISBN 978-3-8348-1483-8) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-21) [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Schossig_Promotion_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis als pdf]
|-valign="top"
|[6]
|VDI 3822 Blatt 2.1.2 (2024-06): Schäden an thermoplastischen Kunststoffprodukten durch fehlerhafte Verarbeitung
|-valign="top"
|[7]
|VDI 3822 Blatt 2.1.10 (2024-07): Bedeutende instrumentelle Analysemethoden für die Schadensanalyse an thermoplastischen Kunststoffprodukten
|}

[[Kategorie:Hybride Methoden]]

Zugversuch Überlagerung Kriechen Relaxation

2026-08-28T10:22:17Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Test Overlapping Creep Relaxation}}
{{PSM_Infobox}}
Zugversuch Überlagerung Kriechen Relaxation
__FORCETOC__
==Spannungs-Dehnungs-Verhalten ohne Überlagerungen==
Das Kennwertniveau von [[Kunststoffe]]n hängt wesentlich von der [[Prüfgeschwindigkeit]] und der -temperatur ab. Diese [[Viskoelastisches Werkstoffverhalten|viskoelastischen]] Eigenschaften der Kunststoffe zeigen sich in den [[Kriechen Kunststoffe|Kriech-]] und [[Relaxation Kunststoffe|Relaxationseffekten]] dieser [[Werkstoff & Material|Werkstoffe]], wodurch bei [[Kunststoffbauteil]]en die Form- und Maßhaltigkeit oder bei kraftschlüssigen Konstruktionen die Haltbarkeit der Verbindung beeinflusst wird. Im [[Zugversuch]] an Kunststoffen überlagern sich diese Effekte der zügigen [[Beanspruchung]] dieses Versuchs. Nimmt man einen hypothetischen Kunststoff an, der keine Kriech- oder Relaxationsneigung zeigt, dann würde im Zugversuch das Spannungs-Dehnungs-Verhalten entsprechend '''Bild 1''' registriert, wobei hier nur die [[Zugfestigkeit]] σm und die Bruchdehnung εb zum Vergleich des Werkstoffverhaltens benutzt werden.

[[Datei:Z_ueberlagerung_1.jpg|300px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Spannungs-Dehnungs-Verhalten im [[Zugversuch]] ohne Kriech- und Relaxationseinflüsse
|}

==Einflüsse durch Kriechen und Relaxation==

Der Einfluss des sich dem Zugversuch überlagerndem Kriechverhaltens ist in '''Bild 2a''' zu erkennen. Infolge des [[Kriechen Kunststoffe|Kriechens]] während des Zugversuchs vergrößert sich die Bruchdehnung im Vergleich zum Werkstoff im '''Bild 1''', da die Dehnung sich aus εb und der zeitabhängigen Dehnung ε(t) zusammensetzt.

[[Datei:Z_ueberlagerung_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Spannungs-Dehnungs-Verhalten im Zugversuch mit Kriech- (a) und Relaxationseinflüssen (b)
|}

Es wird hieraus ersichtlich, dass dieser Effekt umso stärker ist, je langsamer die [[Prüfgeschwindigkeit]] im Zugversuch ist. Überlagert sich dem [[Zugversuch]] ein reines [[Relaxation Kunststoffe|Relaxationsverhalten]], dann ergibt sich das Spannungs-Dehnungs-Verhalten in '''Bild 2b'''. Infolge des gleichzeitig im Zugversuch auftretenden Spannungsabbau infolge der [[Relaxation]] verringert sich die [[Zugfestigkeit]] um den zeitabhängigen Spannungsanteil σ(t), wobei die Bruchdehnung selbst nicht beeinflusst wird. Im realen Zugversuch treten beide Anteile simultan auf, so dass die [[Zugfestigkeit]] und die Bruchdehnung mit zunehmender Beanspruchungszeit bzw. verringerter [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] beide deutlich Veränderungen ('''Bild 3''') zeigen.

[[Datei:Z_ueberlagerung_3.jpg|300px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Spannungs-Dehnungs-Verhalten im [[Zugversuch]]
|}

==Einfluss der Prüfgeschwindigkeit und Prüftemperatur==

Generell lassen sich folgende Aussagen für den Einfluss der Prüfbedingungen treffen [1]:

{|
|- valign="top"
|width="15px"|1.
|Mit der Erhöhung der Prüftemperatur ('''Bild 4a''') ändert sich das Verhalten von dominant spröd zu einem [[Duktilität|duktilen]] Werkstoffverhalten.
|- valign="top"
|width="15px"|2.
|Bei höheren [[Prüfgeschwindigkeit]]en bzw. [[Dehnrate Applikationen|Dehnraten]] verändert sich das Spannungs-Dehnungs-Verhalten von überwiegend duktil zu einem spröden (siehe: [[Brucharten]]) Verhalten ('''Bild 4b'''). Beide Prüfeinflüsse wirken gegenläufig, was beim [[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz|Zeit-Temperatur-Verschiebungs-Prinzip (ZTV)]] gezielt genutzt wird.
|}

[[Datei:Z_ueberlagerung_4.jpg|450px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Einfluss von [[Prüfgeschwindigkeit]] und Prüftemperatur im [[Zugversuch]]
|}

Ein praktisches Beispiel für Zugversuche mit variierenden [[Prüfgeschwindigkeit]]en an einem kurzglasfaserverstärkten Polyamid 6-Werkstoff (siehe auch: [[Kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe]]) zeigt das '''Bild 5'''. Die [[Traversengeschwindigkeit]]en entsprechen dabei zum Teil den angegebenen Werten der DIN EN ISO 527-2 [2]. Zu erkennen ist, dass sich in diesem vergleichsweise kleinen Geschwindigkeitsintervall die [[Zugfestigkeit]]en verdoppeln und die Bruchdehnung um ca. 25 % abnimmt.

[[Datei:Z_ueberlagerung_5.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 5''':
|width="600px" |Einfluss der [[Prüfgeschwindigkeit]] im [[Zugversuch]] an PA6 mit 30 M.-% GF
|}

[[Quasistatische Prüfverfahren|Quasistatische]] mechanische Versuche, wie der [[Zugversuch|Zug-]], [[Biegeversuch|Biege-]] oder [[Druckversuch]] als auch die [[Härte]]messung, stellen bei [[Kunststoffe]]n immer eine Überlagerung der zügigen [[Beanspruchung]] mit [[Relaxation Kunststoffe|Relaxations-]] und [[Kriechen Kunststoffe|Retardationseffekten]] dar, wobei der absolute Anteil durch die Prüfbedingungen beeinflusst wird.

==Siehe auch==
*[[Prüfgeschwindigkeit]]
*[[Kriechen Kunststoffe]]
*[[Relaxation Kunststoffe]]
*[[Bruchverhalten]]
*[[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]]: Zugversuch an Kunststoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 112–131 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|DIN EN ISO 527-2 (2025-09): Kunststoffe – Bestimmung der Zugeigenschaften – Teil 2: Prüfbedingen für Form- und Extrusionsmassen
|}

[[Kategorie:Kriechverhalten Kunststoffe]]
[[Kategorie:Zugversuch]]

Zugversuch Regelung

2026-08-28T10:21:58Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Test Control}}
{{PSM_Infobox}}
 Zugversuch Regelung
__FORCETOC__
==Einflussfaktoren==
Das Kennwertniveau von [[Kunststoffe]]n hängt in hohem Maße von der [[Prüfgeschwindigkeit]] und der -temperatur ab, welches sich mit der [[Kriechen Kunststoffe|Kriech-]] und [[Relaxation Kunststoffe|Relaxationsneigung]] in den [[Viskoelastisches Werkstoffverhalten|viskoelastischen]] Eigenschaften äußert. Die Ursache ist in den Prüfbedingungen des konventionellen [[Zugversuch]] an Kunststoffen zu suchen, da hier die lokale und integrale [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] infolge zahlreicher Einflussfaktoren, wie der [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Orientierung]] und dem inneren [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Eigenspannungszustand]], nicht konstant sind. Dies wirkt sich auf das [[Deformation]]sverhalten und den Absolutwert der [[Kennwert]]e aus.
Vermeidbar oder minimierbar sind diese unvermeidbaren Einflussfaktoren durch die Nutzung geregelter [[Zugversuch]]e, die allerdings bei Kunststoffen im Gegensatz zur Prüfung metallischer [[Werkstoff & Material|Werkstoffe]] [1] nicht genormt sind. Dabei sind mit der Kraftregelung und der Dehnungsregelung zwei grundlegende Arten dieser geregelten Zugversuche bekannt. 
Bei der konventionellen Versuchsdurchführung mit konstanter [[Traversengeschwindigkeit]] muss der primäre Regelkreis die Konstanz der Traversengeschwindigkeit vT unabhängig von der aufgebrachten Prüflast garantieren. Im Fall der Regelung der Kraft oder der Dehnung dient die Traversengeschwindigkeit als Regelgröße zur Erzeugung eines konstanten Kraftanstiegs dF/dt oder einer konstanten Dehnrate dε/dt innerhalb der Fühlerlänge des Dehnmesssensors. Damit ist die Geschwindigkeit der [[Materialprüfmaschine|Prüfmaschine]] keine konstante Größe.

==Kraftregelung==

Im kraft- oder spannungsgeregelten Zugversuch ist der Vorgabe- oder Sollwert der Kraft- oder Spannungsanstieg pro Zeiteinheit dF/dt bzw. dσ/dt. Zur Ermittlung des Sollwerts wird ein konventioneller [[Zugversuch]] bis zu einem gewünschten Grenzwert ('''Bild 1''') durchgeführt, der die [[Streckspannung|Streckgrenze]] oder die [[Zugfestigkeit]] nicht überschreiten darf, da dann Instabilitäten im Regelkreis auftreten, die zum Abbruch des geregelten Versuchs führen.

[[Datei:Z_regelung_1.jpg|450px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Ermittlung des Sollwerts der Kraftregelung im [[Zugversuch]]
|}

Die Sekante vom Nullpunkt bis zum Grenzwert beschreibt durch ihren Anstieg den Sollwert dF/dt oder ΔF/Δt der Regelgröße und entspricht einer Rampenfunktion. Der geschlossene Regelkreis (Closed Loop) kann dabei mit einem analogen Funktionsgenerator ('''Bild 2a''') oder einem digitalen softwaregestütztem Regelsystem ('''Bild 2b''') realisiert werden. Der Istwert (Eingangsgröße) und der Sollwert können je nach verwendetem Sensor ([[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer|Kraftmessdose]] oder '''Ansetzdehnungsaufnehmer''' (siehe: [[Zugversuch#Zugversuch, Wegmesstechnik|Zugversuch Wegmesstechnik]])) die Kraft oder Spannung sowie die Verlängerung oder die Dehnung sein. Die PID-Regler-Einstellung hängen dabei von der gewählten Dehn- oder Spannungsrate sowie dem [[Elastizitätsmodul]] des untersuchten Werkstoffes ab. Insbesondere zu kleine P-Werte (Proportionalverstärkung) führen zur Nichteinhaltung der Zielwerte oder zu große P-Werte erzeugen Regelkreisinstabilitäten.

[[Datei:Z_regelung_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Analoge (a) oder inkrementale (b) Kraft- oder Dehnungsregelung im Zugversuch
|}

==Dehnungsregelung==

Im verlängerungs- oder dehnungsgeregelten [[Zugversuch]] ist der Vorgabe- oder Sollwert der Anstieg der Verlängerung- oder der Dehnungsanstieg pro Zeiteinheit dΔL/dt bzw. dε/dt. Zur Ermittlung des Sollwerts wird ein konventioneller Zugversuch bis zu einem festgelegtem Grenzwert ('''Bild 3''') durchgeführt, der die [[Streckspannung|Streckgrenze]] oder die [[Zugfestigkeit]] nicht überschreiten darf, da dann Instabilitäten auftreten können.

[[Datei:Z_regelung_3.jpg|450px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Ermittlung des Sollwerts der Dehnungsregelung im Zugversuch
|}

Die gemessene Verlängerung bzw. Dehnung des Sensors im Messintervall L0 ist nur im Gebiet der [[Zugversuch Gleichmaßdehnung|Gleichmaßdehnung]] als Regelgröße verwendbar, es sei denn es werden lokal auflösende optische Dehnmesstechniken verwendet. Die Sekante vom Nullpunkt bis zum Grenzwert beschreibt durch den Anstieg den Sollwert dΔL/dt oder Δε/Δt der Regelgröße und entspricht einer Rampenfunktion. Der geschlossene Regelkreis (Closed Loop) kann dabei mit einem analogen Funktionsgenerator (siehe '''Bild 2a''') oder einem digitalen softwaregestütztem Regelsystem (siehe '''Bild 2b''') realisiert werden.

==Einfluss der Regelart auf die Spannungs-Dehnungs-Abhängigkeit==

Ein Vergleich der Zugversuche mit und ohne Regelung zeigt, dass der kraft- oder spannungsgeregelte Versuch einen konstanten Kraft- oder Spannungsanstieg unabhängig von den sonstigen Prüfbedingungen erzwingt und somit für den untersuchten [[Kunststoffe|Kunststoff]] die härteste Bedingung hinsichtlich der Geschwindigkeitsabhängigkeit dieser Werkstoffe darstellt. Aufgrund der veränderlichen [[Prüfgeschwindigkeit]] im geprüften Volumen liegt der konventionelle Zugversuch im Eigenschaftsniveau zwischen den spannungs- und dehnungsgeregelten Versuchen ('''Bild 4''').

[[Datei:Z_regelung_4.jpg|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Vergleich der Zugversuche mit verschiedenen Regelarten für einen unverstärkten Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP)-Werkstoff
|}

Der dehnungsgeregelte [[Zugversuch]] berücksichtigt die Erfordernisse bezüglich des [[Relaxation]]s- und [[Kriechen|Kriechverhalten]] am besten, weshalb hier das geringste Spannungsniveau, aber die höchsten Dehnungen im Versuch registriert werden. Im konkreten Beispiel ist das unterschiedliche Spannungs-Dehnungs-Verhalten für ein Polyamid 6 mit 20 M.-% Kurzglasfasern dargestellt ('''Bild 5'''). In '''Bild 5a''' ist das Deformationsverhalten im konventionellen Zugversuch mit konstanter [[Traversengeschwindigkeit]] bzw. nomineller [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] von 1 %/min zu sehen. Die mit einem '''Ansetzdehnungsaufnehmer''' registrierte normative Dehngeschwindigkeit zeigt starke Veränderungen während des Zugversuchs und erreicht die geforderte Dehnrate nur zu einem Zeitpunkt bei ca. 2 % der Dehnung. Der Zugversuch mit integraler Regelung der normativen Dehnrate zeigt erwartungsgemäß im Messintervall eine Konstanz der normativen Dehnung ('''Bild 5b''').

[[Datei:Z_regelung_5.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 5''':
|width="600px" |Vergleich der Spannungs-Dehnungs-Diagramme und der normativen [[Dehnrate Applikationen|Dehnraten]] für PA6-GF 20 für a) den konventionellen und b) den dehnungsgeregelten [[Zugversuch]]
|}

Aus '''Bild 5''' wird ersichtlich, das im geregelten Versuch infolge der günstigeren [[Relaxation Kunststoffe|Relaxationsbedingungen]] ein geringeres Spannungsniveau erreicht wird und durch das [[Kriechen Kunststoffe|Kriechen]] während des Zugversuches eine größere Bruchdehnung auftritt. Diese Effekte sind auch mit einer geringen Streuung der [[Kennwert]]e des [[Zugversuch]]es verbunden [2].

==Siehe auch==
*[[Laserextensometrie Lokale Dehnungsregelung]]
*[[Zugversuch Nachgiebigkeit]]
*[[Laser-Quer-Einheit]]
*[[Kriechverhalten Rückfederungsversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandzugversuch]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|DIN EN ISO 6892-1 (2020-06): Metallische Werkstoffe – Zugversuch – Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur
|-valign="top"
|[2]
|[[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]]: Zugversuch an Kunststoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 112–131 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|}

[[Kategorie:Zugversuch]]

Zugversuch Nachgiebigkeit

2026-08-28T10:21:42Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Test Compliance}}
{{PSM_Infobox}}
Zugversuch Nachgiebigkeit
__FORCETOC__
==Maschinennachgiebigkeit (Compliance)==
Bei [[Zugversuch]]en zur Charakterisierung des [[Deformation]]sverhaltens oder der elastischen Eigenschaften von [[Kunststoffe]]n kann es sein, dass Messeinrichtungen zur direkten Erfassung der Dehnung am [[Prüfkörper]] (Dehnmessfühler, Ansetzdehnungsaufnehmer oder optische Sensoren; siehe: [[Zugversuch#Zugversuch, Wegmesstechnik|Zugversuch Wegmesstechnik]]) nicht verwendet werden können. Dies ist z. B. der Fall, wenn [[Messen|Messungen]] in einer Temperierkammer vorgenommen werden sollen oder das Deformationsverhalten von Kunststoffen mit abgestuften [[Veraschungsmethode|Glas- oder Kohlenstofffasergehalten]] verglichen werden soll. Bei der Durchführung von konventionellen Zugversuchen mit konstanter [[Traversengeschwindigkeit]] nach DIN EN ISO 527-2 [1] werden die Prüfbedingungen und die Ermittlung von [[Kennwert]]en von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Aufgrund der eingeprägten [[Beanspruchung]] werden die unterschiedlichen Komponenten der [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] verformt, was auch als sogenannte [[Maschinennachgiebigkeit]] oder Compliance bekannt ist und bei der Traversenwegmessung eine hohe Bedeutung besitzt. 
Dabei geht die Verformung der Maschinenholme und der Spindeln sowie der Antriebsschlupf (siehe: [[Antriebe für Materialprüfmaschinen]]), die Biegung des Querhaupts und der Traverse als ΔLF in das Messsignal ein, wobei die absoluten Fehlbeträge hier relativ klein sind. Einen größeren Anteil liefert die [[Deformation]] des Verformungskörpers der Kraftmessdose (siehe: [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer]] und [[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]]) ΔLK und insbesondere auch der Schlupf in den [[Prüfkörpereinspannung|Einspannklemmen]] ΔLE. 
Die Qualität und das Funktionsprinzip der Einspannklemmen bestimmt das Messergebnis im Deformationskanal erheblich und beeinflusst damit die elastischen Kennwerte, wie [[Elastizitätsmodul]] oder Dehngrenzen, signifikant.

==Einfluss der Prüfkörpereinspannung==

Die Bedeutung der Qualität der Prüfkörpereinspannung wird deutlich, wenn man die Keilspannklemme und das Parallelspannzeug miteinander vergleicht ('''Bild 1'''). Aufgrund der Rollen des Keilspannzeugs wird die Festhaltefunktion erst mit zunehmender Prüflast erreicht, wodurch ein zusätzlicher Weg entsteht, der in das Messsignal eingeht und ein starkes Anlaufverhalten hervorrufen kann. Im Gegensatz dazu entstehen bei der Parallelspannklemme nur minimale Fehlwege, die sich noch weiter verringern, wenn pneumatisch oder hydraulisch nachdrückende Klemmen verwendet werden. Das Ergebnis der [[Prüfen|Prüfung]] wird allerdings auch von der Art der Klemmeneinsätze (feiner oder grobe Feilenhieb, Hartgummi) beeinflusst.

[[Datei:Z_nachgibeigkeit_1.jpg|300px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Vergleich von Keilspannklemme a) und Parallelspannklemme b)
|}

Das Wegmesssignal ΔLM besteht deshalb aus der Summe der einzelnen Verformungsanteile der Prüfeinrichtung ΔLM = ΔLP + ΔLF + ΔLK + ΔLE und bestimmt damit wesentlich die Nachgiebigkeit des Prüfsystems. Jede Konfigurationsänderung durch den Benutzer der Prüfmaschine ([[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer|Kraftmessdose]], Verlängerungsgestänge, [[Prüfkörpereinspannung|Einspannklemmen]] oder Klemmeneinsätze) verändert den Wert der Compliance K.

==Bestimmung der Maschinennachgiebigkeit==

Aufgrund der Konfigurationsabhängigkeit wird die [[Maschinennachgiebigkeit]] in der Regel vom [[Hersteller von Materialprüfmaschinen|Hersteller der Universalprüfmaschine]] nicht angegeben. Falls doch, dann ist die Nachgiebigkeit in mm/kN meistens nur der Kehrwert der Steifigkeit des [[Lastrahmen]]s ohne Zusatzeinrichtungen und entspricht oft nur einem berechneten Wert. Da im Fall der Traversenwegmessung die Nachgiebigkeit von den genutzten, teilweise eigenentwickelten, Zusatzeinrichtungen abhängt, haben viele Prüfmaschinenhersteller Software-Module in die Prüfsoftware integriert, die es gestatten, die spezifische Compliance und eine zugehörige Korrekturkurve zu ermitteln. Dadurch kann auch ohne Verwendung von speziellen Dehnmessfühlern oder '''Ansetzdehnungsaufnehmern''' (siehe: [[Zugversuch#Zugversuch, Wegmesstechnik|Zugversuch Wegmesstechnik]]) eine optimale Wegmess- bzw. Positionierungsgenauigkeit über den Traversenaufnehmer garantiert werden. Zu betonen ist aber an dieser Stelle, dass auch die besten Korrekturkurven hoch präzise Dehnungsaufnehmer, welche die [[Deformation]] direkt am [[Prüfkörper]] [[Messen|messen]], nicht ersetzen können.

[[Datei:Z_nachgibeigkeit_2.jpg|350px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Verspannung der Prüfklemme (a) und Bestimmung der Compliancekurve (b)
|}

Zur Ermittlung der Nachgiebigkeit Ct im [[Zugversuch]] sollte ein [[Prüfkörper]] mit großer [[Steifigkeit#Zugsteifigkeit|Zugsteifigkeit]] Et·A0 und minimaler Eigenverformung bei der zu nutzenden Prüfkraft ausgewählt werden. Die einzelnen Elemente im Laststrang der [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] (Gestänge, Klemmen) sollten unter einer Last von ca. 90 % der Nennlast der ('''Bild 2a''') [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer|Kraftmessdose]] verspannt werden. Nach der fluchtenden [[Prüfkörpereinspannung|Einspannung]] des Testprüfkörpers z. B. aus Stahl wird der [[Zugversuch]] mit geringer [[Prüfgeschwindigkeit]] bis zur Nennlast der Kraftmessdose durchgeführt und anschließend unter Erfassung der Daten des Traversenwegs und des Fühlerwegs wieder entlastet ('''Bild 2b'''). Aus der Be- und Entlastungskurve kann durch Regression die zugehörige Korrekturrohkurve ΔLT(F) berechnet werden. Durch Subtraktion der Verformung ΔLF des Prüfkörpers entsteht dann die Korrekturkurve die zur Nachgiebigkeitskorrektur online im [[Zugversuch]] oder offline im Postprozessing mittels Excel® oder Origin® verwendet werden kann. In Abhängigkeit von der Prüflast wird dann der Eigenverformungsanteil vom Messsignal des Traversenweges abgezogen ('''Bild 3'''). Damit werden auch in geregelten Versuchen die [[Messgenauigkeit|Genauigkeit]] und das [[Zugversuch Regelung|Regelverhalten]] deutlich verbessert.

[[Datei:Z_nachgibeigkeit_3.jpg|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Anwendung der Korrekturkurve im [[Zugversuch]] mit Traversenwegmessung
|}

==Siehe auch==
*[[Maschinennachgiebigkeit]]
*[[Prüfkörpereinspannung]]
*[[Steifigkeit]]
*[[Zugversuch Regelung]]
*[[Druckversuch Nachgiebigkeit]]

==Literaturhinweis==
{|
|-valign="top"
|[1]
|DIN EN ISO 527-2 (2025-09): Kunststoffe – Bestimmung der Zugeigenschaften – Teil 2: Prüfbedingen für Form- und Extrusionsmassen
|}

[[Kategorie:Zugversuch]]
[[Kategorie:Steifigkeit Nachgiebigkeit]]

Zugversuch Gleichmaßdehnung

2026-08-28T10:21:27Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Test Uniform Elongation}}
{{PSM_Infobox}}
Zugversuch Gleichmaßdehnung
__FORCETOC__
==Gleichmaßdehnung und Einschnürung==
Bei [[Duktilität|duktilen]] [[Werkstoff & Material|Werkstoffen]] mit Ausbildung einer [[Streckspannung|Streckgrenze]] wird in die globalen Deformationsgebiete „Gleichmaßdehnung“ und „Einschnürdehnung“ unterschieden.

Die Gleichmaßdehnung ist unter Voraussetzung eines [[Ebener Spannungszustand|Ebenen Spannungszustand]]s (ESZ) im [[Prüfkörper]] dadurch charakterisiert, dass sich die unter [[Einachsiger Spannungszustand|uniaxialer]] Belastung im [[Zugversuch]] einstellende Längsdehnung proportional zur resultierenden Querdehnung verhält. Treten lokale Einschnürungen infolge des Erreichens der Streckgrenze oder der [[Zugfestigkeit]] auf, dann verringert sich der Querschnitt überproportional und das Gebiet der Einschnürdehnung beginnt, wobei dieser Effekt bei Metallen und [[Kunststoffe]]n mit unterschiedlichen [[Deformation]]sbereichen verbunden ist.

[[Datei:Z_Gleichmass_1.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Deformationsgebiete bei duktilen Stählen (Rot = Gleichmaßdehnung, Blau = Einschnürdehnung)
|}

Im Fall eines kohlenstoffhaltigen ferritisch-perlitischen Baustahls tritt nach dem linear-elastischen und nichtlinear-elastischen Deformationsbereich ein lokales Spannungsmaximum auf, welches man auch als obere [[Streckspannung|Streckgrenze]] ReH bezeichnet. Diese [[Kenngröße]] markiert den Beginn der [[Deformation#Plastische_Deformation|plastischen Deformation]] und wird von einem spontanen Kraft- bzw. Spannungsabfall gefolgt. Die anschließenden Singularitäten im Spannungs-Dehnungs-Verhalten sind durch Versetzungsbewegungen (Lüders-Linien) geprägt und das Minimum entspricht der unteren Streckgrenze ReL. Infolge von Werkstoffverfestigungen steigt die σ-ε-Kurve bis zum Maximum, der [[Zugfestigkeit]] Rm an. An dieser Stelle beginnt die Einschnürung des [[Prüfkörper|Zugprüfkörpers]] mit einer starken Lokalisierung der Querdehnung. Die Quantifizierung dieser ausgeprägten Position erfolgt mit der Kenngröße Ag als Differenz der plastischen Verlängerung Lpm und der Ausgangsmesslänge L0, bezogen auf L0 nach Gl. (1) und ist somit identisch mit der plastischen Dehnung εm:

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>A_{g}=\frac{L_{pm}-L_{0}}{L_{0}}100 \ \%</math>
|width="50px" |(1)
|}

==Deformationsverhalten am Beispiel von Polyamid 6==

Im Fall eines [[Duktilität|duktilen]] [[Kunststoffe]]s wie Polyamid 6 ([[Kurzzeichen]]: PA 6) tritt nach dem linear-elastischen, dem [[Linear-viskoelastisches Verhalten|linear-viskoelastischen]] und dem [[Elastizität|nichtlinear-viskoelastischen]] [[Deformation]]sbereich ebenfalls ein lokales Spannungsmaximum auf, welches man auch als Streckgrenze σy bezeichnet ('''Bild 2''').

[[Datei:Z_Gleichmass_2.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Deformationsgebiete bei duktilen Kunststoffen (Rot = Gleichmaßdehnung, Blau = Einschnürdehnung)
|}

Diese Streckgrenze σy kennzeichnet den Beginn der plastischen Deformation und wird von einem spontanen Kraft- bzw. Spannungsabfall begleitet. Bis zur [[Streckspannung|Streckgrenze]] ist aufgrund der Proportionalität von Längs- und Querdehnung die Gleichmaßdehnung dominant. Anschließend beginnt der Bereich des sogenannten kalten Fließens, der durch eine Zunahme der Makromolekülorientierung und gleichzeitige Verringerung der Entropie charakterisiert ist.

==Ausbildung der Einschnürung==

Makroskopisch ist dieser Prozess durch die Bildung von zwei Einschnürfronten erkennbar, die sich mit zunehmender [[Deformation]] in die Richtung der Schultern des [[Prüfkörper]]s bewegen ('''Bild 3'''). Aufgrund der Lokalisierung der Dehnfronten und der gleichzeitigen überproportionalen Querschnittsverringerung wird dieses Gebiet auch als Einschnürdehnung bezeichnet. Die zunehmende Orientierung in den schon verstreckten Bereichen äußert sich auch in einem Anstieg der [[Dichte]]. Erreichen unter den gegebenen Prüfbedingungen die Einschnürfronten die Schultern des Prüfkörpers, dann beginnt der Bereich der Verfestigung (Hardening), der mit einem Anstieg der Spannung verbunden ist. Ist das Orientierungspotential insbesondere bei niedrigen [[Prüfgeschwindigkeit]]en noch nicht erschöpft, dann können weitere partielle Streckgrenzen auftreten ('''Bild 2'''), die sich in neuen Querschnittsverringerungen äußern ('''Bild 3''').

[[Datei:Z_Gleichmass_3.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Deformationsphasen eines duktilen Kunststoffs (siehe '''Bild 2''')
|}

Dieser Effekt tritt nur bei geringen [[Dehnrate Grundlagen|Dehnraten]] nahe dem Gleichgewichtszustand auf, da dann hinreichend Zeit für den [[Werkstoff & Material|Werkstoff]] zur Verfügung steht, um auf die äußere [[Beanspruchung]] mit Umlagerungs- und Orientierungsprozessen zu reagieren. Bei hohen [[Prüfgeschwindigkeit]]en tritt aufgrund fehlender [[Relaxation Kunststoffe|Relaxationsbedingungen]] ein [[Brucharten|Sprödbruch]] mit sehr niedrigen Bruchdehnungen ein.

==Siehe auch==
*[[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]]
*[[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]
*[[Laser-Quer-Einheit]]
*[[Randfaserdehnung]]

==Literaturhinweis==
* [[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]]: Zugversuch an Kunststoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 112–131 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)

[[Kategorie:Zugversuch]]

Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation

2026-08-28T10:21:11Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Test Event-related Interpretation}}
{{PSM_Infobox}}
Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation
__FORCETOC__
==Aussagegehalt der Kenngrößen==
Der [[Zugversuch]] dient primär der Ermittlung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens unter [[Einachsiger Spannungszustand|uniaxialer]] Zugbeanspruchung. Die daraus ableitbaren [[Kenngröße]]n des Zugversuchs stellen markante, visuell erkennbare Punkte des Diagramms dar und können für einfache konstruktive Anwendungen, die Werkstoffauswahl und -entwicklung bzw. die Qualitätssicherung verwendet werden. Für anspruchsvollere [[Kunststoffbauteil|Dimensionierungsaufgaben]] sowie die Auslegung komplexer [[Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen|Kunststoffbauteile]] z. B. mit [[Kontinuumsmechanik|kontinuumsmechanischen]] Methoden oder der Finite Elemente Methode (FEM) sind diese [[Werkstoffkennwert|Kennwerte]] nicht geeignet. Mit dem Zugversuch kann das makroskopische [[Deformation]]sverhaltens von [[Kunststoffe]]n klassifiziert werden und z. B. in [[Brucharten|sprödes]], [[Duktilität|duktiles]] und hochduktiles Verhalten eingeteilt werden, wobei besondere Merkmale wie das Auftreten einer [[Streckspannung]] herausgehoben werden können. 
Informationen über mikroskopische Deformationsprozesse und [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]], die den Werkstoffentwickler und den Konstrukteur für Aussagen zur Schädigungsmechanik von [[Kunststoffe]]n und [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Verbundwerkstoffen]] interessieren, sind direkt aus dem Zugversuch und dem zugehörigen Spannungs-Dehnungs-Diagramm nicht ableitbar. 
Für derartige Aussagen muss der Zugversuch mit in der Regel [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|zerstörungsfreien Prüfmethoden]] gekoppelt werden, die auch als [[hybride Methoden]] bezeichnet werden. Mit diesen simultan angewandten Prüfmethoden sind dann [[Mikroskopische Struktur|mikrostrukturelle]] Deformations- und Schädigungsmechanismen der [[polymer]]en Matrix, des Interface zwischen Einlagerung und Matrix sowie des [[Teilchengefüllte Kunststoffe#Technisch genutzte Füllstoffe|Füll]]- oder Verstärkungsmaterials (siehe auch: [[faserverstärkte Kunststoffe]]) detektierbar und zeitlich bzw. zur Belastung oder [[Deformation]] zuordenbar. In der Regel funktionieren diese Methoden selektiv, so dass nicht alle Defektmechanismen gleichzeitig erkennbar sind. Wenn die erkannten Schädigungs- oder Deformationsmechanismen z. B. durch mikrostrukturelle Untersuchungen einwandfrei verifiziert wurden, dann sind diese den Deformationsphasen im Zugversuch zuordenbar und es liegt eine ereignisbezogene Interpretation des Zugversuchs vor, die tiefgehender Aussagen auch zur Schädigungskinetik erlaubt.

==Kopplung des statischen Zugversuchs mit der [[Schallemissionsanalyse]]==

'''Bild 1''' zeigt die simultane Erfassung der [[Schallemission]] an Polyamid 6-Werkstoffen mit verschiedenem Kurzglasfasergehalt unter identischen Prüfbedingungen im Zugversuch.

[[Datei:Z_interpret_1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |[[Akustische Emission]] im [[Zugversuch]] an Polyamid 6 mit 10 M.-% GF a) und Polyamid 6 mit 30 M.-% GF b) ([[Kurzzeichen]]: PA 6) [1]
|}

Es wird ersichtlich, dass sowohl die Schädigungskinetik bei beiden [[Werkstoff & Material|Werkstoffen]] völlig unterschiedlich ist und der relative Schädigungsbeginn, bezogen auf die Dehnung, zu verschiedenen Zeitpunkten einsetzt. Trotz des geringeren Fasergehalts sind dabei die emittierten Energien bei dem Polyamid mit 10 M.-% Glasfasern deutlich höher, was Aussagen zum Schädigungsgrad aber auch zur Kopplung der Fasern an die Matrix (siehe auch: [[Faser-Matrix-Haftung]]) zulässt. Mit dieser [[hybride Methoden|hybriden Prüfmethode]] sind jedoch keine Informationen zum [[Mikroschädigungsgrenze|Schädigungs-]] oder [[Deformation]]sverhalten der Kunststoffmatrix erhältlich.

==Volumendilatometrie im Zugversuch==

Um Informationen zum Schädigungs- und Deformationsverhalten auch bei [[Duktilität|duktilen]] Werkstoffen, wie unverstärktem Polyamid 6 ([[Kurzzeichen]]: PA 6), zu erhalten, bietet sich als [[hybride Methoden|hybride Methode]] die Volumendilatometrie ('''Bild 2''') an [2].

[[Datei:Z_interpret_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Schematische Darstellung der Volumendilatometrie im [[Zugversuch]]
|}

Der [[Prüfkörper]] wird hierbei in einem Glasbehälter platziert und mit den [[Prüfkörpereinspannung|Einspannklemmen]] fixiert. Der Behälter kann zum Wechsel des [[Prüfkörper]]s geöffnet werden. Auf der Oberseite ist das Gestänge mit der [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer|Kraftmesszelle]] verbunden und an der Unterseite wird der Prüfkörper über die bewegliche Traverse beansprucht. Die Verlängerung bzw. Dehnung wird mit einem optischen Sensor über Messmarken auf der [[Oberfläche]] des Prüfkörpers erfasst. Seitlich an dem Behälter ist ein feines Kapillarrohr als verbundenes Gefäß angebracht, mit dem Volumenänderungen während des [[Zugversuch]]s registriert werden. Diese Änderungen des Volumens werden durch die Entstehung von Kavitationen, [[Riss|Mikroriss]]en oder auch die Erhöhung der [[Dichte]] infolge zunehmender [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Orientierungen]] erzeugt.

==Ereignisbezogene Interpretation==

Für die Interpretation der [[Deformation]]sphasen des Zugversuchs wird deshalb die Defektdichte QD als reziproker mittlerer Wert der [[Dichte]] ρ des Prüfkörpers verwendet ('''Bild 3''').

[[Datei:Z_interpret_3.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Ereignisbezogene Interpretation mit der Volumendilatometrie
|}

Aus dem '''Bild 3''' ist zu erkennen, dass im linear-elastischen und [[Linear-viskoelastisches Verhalten|linear-viskoelastischen]] [[Deformation]]sbereich aufgrund der Volumenkonstanz keine Veränderung der Defektdichte erfolgt. Im nichtlinear-viskoelastischen Bereich (siehe: [[Elastizität]]) treten erst irreversible Deformationen auf, wodurch Mikrokavitationen entstehen und eine Zunahme der Defektdichte bis zum Erreichen der [[Streckspannung]] registriert wird. Im Einschnürbereich und im Bereich des stationären Fließens nimmt QD aufgrund der Zunahme der Molekülorientierung wieder ab. Dieser Prozess setzt sich mit weiterer Erhöhung des Orientierungszustandes auch im Verfestigungsbereich (Hardening) fort und endet mit einem Anstieg der Defektdichte beim ultimativen Versagen.

==Siehe auch==
*[[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]
*[[Mikroschädigungsgrenze]]
*[[Biegeversuch und Schallemissionsanalyse]]
*[[Laser-Längs-Quer-Scanner]]
*[[Kunststoffdiagnostik]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]], Fahnert, T., [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]]: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21st Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials_2001.pdf Download als pdf]
|-valign="top"
|[2]
|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 511–526 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|}

[[Kategorie:Zugversuch]]

Zugversuch Einflüsse

2026-08-28T10:20:43Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Test Influences}}
{{PSM_Infobox}}
Zugversuch Einflüsse
__FORCETOC__
==Einflussfaktoren==
Im konventionellen [[Zugversuch]] an [[Kunststoffe]]n treten zahlreiche Einflussfaktoren auf, die sich auf das [[Deformation|Defomationsverhalten]] und den Absolutwert der [[Kennwert]]e auswirken können. Dies sind Faktoren, die in der Prüftechnik und den Prüfbedingungen als auch der Geometrie und dem inneren Zustand der [[Prüfkörper]] begründet sind. Diese Einflüsse treten auch dann auf, wenn die Grundlagen für eine reproduzierbare Kennwertermittlung, wie vergleichbare chemische und physikalische Struktur (siehe: [[Mikroskopische Struktur]]), gleiche geometrische Bedingungen und identische Prüfmethodik, gegeben sind [1]. Die theoretischen Voraussetzungen des [[Zugversuch]]s beinhalten die stoßfreie Lastaufbringung mit konstanter [[Traversengeschwindigkeit]], die Erzeugung eines [[Einachsiger Spannungszustand|einachsigen Last- und Spannungszustandes]] im Prüfquerschnitt, einen homogenen und isotropen inneren Zustand im Prüfkörper und kein Auftreten von geometrischen Imperfektionen, wie [[Kerb]]en, sowie keine Einflüsse der Prüftechnik. Da diese Bedingungen für den prismatischen Prüfkörper und eine ideal steife [[Materialprüfmaschine|Prüfmaschine]] gültig sind, stellen die Schultern der Prüfkörper eine Imperfektion dar und die Prüftechnik beeinflusst durch ihre [[Zugversuch Nachgiebigkeit|Nachgiebigkeit]] (Compliance) das Messergebnis im Zugversuch. Vermeidbar oder minimierbar sind diese Einflussfaktoren durch die Nutzung [[Zugversuch Regelung|geregelter Zugversuche]], die allerdings bei Kunststoffen im Gegensatz zur [[Prüfen|Prüfung]] metallischer [[Werkstoff & Material|Werkstoffe]], nicht genormt sind.

== Einfluss der Prüfkörperform auf die [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] ==

Im konventionellen [[Zugversuch]] kann die realisierte nominelle Dehnrate dεt/dt im gesamten Prüfkörpervolumen aus der eingestellten [[Traversengeschwindigkeit]] vT berechnet werden (Gl. (1)).

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>v_{T}=\frac{d\varepsilon}{dt} L</math>
|width="50px" |(1)
|}

Kontrolliert man die sich einstellende normative Dehnrate dε/dt im planparallelen Prüfkörperabschnitt durch die Verwendung von Dehnmessfühlern mit einem L0 von 75 mm, dann stellt man fest, dass die eingestellte nominelle und die normative Dehnrate unterschiedlich sind. Die Ursachen sind in den Schultern der Prüfkörper sowie Einflüssen der [[Maschinennachgiebigkeit]] zu finden, da hier einerseits unterschiedliche und veränderliche Querschnitte vorliegen ('''Bild 1''') und andererseits auch Deformationen der [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] stattfinden.

[[Datei:Z_einfluesse_1.jpg|350px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Nominelle und normative [[Dehnrate Applikationen|Dehnrate]] eines [[Prüfkörper]]s im [[Zugversuch]]
|}

Es wird ersichtlich, dass die normative [[Prüfgeschwindigkeit]] im planparallelen Teil theoretisch konstant, aber größer als die nominelle Dehngeschwindigkeit ist (siehe Gl. (2)).

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\varepsilon =\frac{FL}{E_{t}A_{0}L_{0}}</math>
|width="50px" |(2)
|}

Die mechanische Dehnung ist von der applizierten Last F und dem [[Elastizitätsmodul|E-Modul]] Et des Werkstoffes, aber auch vom Querschnitt A0 des Prüfkörpers abhängig, weshalb im Schulterbereich die [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] deutlich geringer ist. Für standardisierte, sich ständig wiederholende Versuche, ist diese Abweichung vernachlässigbar, aber für wissenschaftliche Untersuchungen kann diese Differenz die zu bestimmenden [[Kennwert]]e verfälschen. Bei praktischen Vergleichen an Kunststoffprüfkörpern mit einer nominellen Dehngeschwindigkeit von 1 %/min erkennt man deutliche Unterschiede. Während sich die nominelle Dehngeschwindigkeit infolge der konstanten [[Traversengeschwindigkeit]] nicht verändert, zeigt die normative Dehnrate eine Abhängigkeit von der Dehnung und erreicht den geforderten Wert nur zu einem Zeitpunkt (roter Punkt im '''Bild 2''').

[[Datei:Z_einfluesse_2.jpg|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Nominelle und normative Dehnrate eines Prüfkörpers PA 6 mit 20 M.-% GF im konventionellen Zugversuch mit konstanter Traversengeschwindigkeit
|}

Dieses Verhalten ist auf die [[Heterogenität]] und [[Anisotropie]] des inneren Zustands infolge von differierenden [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen#Orientierungen|Orientierungen]] und [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen#Eigenspannung|Eigenspannungen]] zurückzuführen, die aus dem Herstellungsprozess des [[Prüfkörper]]s stammen. Zur Minimierung des Einflusses der Schultern auf die Dehnratenverteilung muss demzufolge die Geometrie des Prüfkörpers über eine reduzierte Länge korrigiert werden [2, 3]. Aus den geometrischen Daten des Prüfkörpers ('''Bild 3''') wird mit der Hilfsgröße a eine mittlere Dicke bm im Schulterbereich berechnet (Gln. (3) und (4)). Mit der Kenntnis der unterschiedlichen Längen im Prüfkörper (Gl. (5)) kann dann die korrigierte oder reduzierte Länge des Prüfkörpers ermittelt werden (Gl. (6)). Mit der Gl. (7) wird nachfolgend die erforderliche [[Prüfgeschwindigkeit]] bestimmt und als [[Traversengeschwindigkeit]] an der [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] eingestellt.

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>a=1+\frac{b}{2r}</math>
|width="50px" |(3)
|}

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>b_{m}=\frac{l_{m}}{\frac{a}{\sqrt{a^{2}-1}}arc tan \frac{(a+1) tan \left [ \frac{1}{2}arc sin\frac{l_{m}}{r} \right ]}{\sqrt{a^{2}-1}}-\frac{1}{2}arc sin \frac{l_{m}}{r}}</math>
|width="50px" |(4)
|}

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>L=l_{s}+2l_{m}+2l_{e} </math>
|width="50px" |(5)
|}

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>L_{red}=b\left [ \frac{l_{s}}{b}+\frac{2l_{m}}{b_{m}}+\frac{2l_{e}}{b_{e}} \right ]</math>
|width="50px" |(6)
|}

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>v_{T red}=\frac{d\varepsilon }{dt}L_{red}</math>
|width="50px" |(7)
|}

[[Datei:Z_einfluesse_3.jpg|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Ermittlung der reduzierten Länge des Prüfkörpers zur Korrektur der [[Prüfgeschwindigkeit]]
|}

Eine experimentelle Ermittlung eines Korrekturfaktors ist durch die Entfernung der Schultern des Prüfkörpers gegeben, wodurch ein prismatischer [[Prüfkörper]] aus dem identischen Werkstoff entsteht ('''Bild 4''').

[[Datei:Z_einfluesse_4.jpg|150px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Ermittlung der korrigierten [[Traversengeschwindigkeit]]
|}

An jeweils mindestens 5 prismatischen Prüfkörpern und Schulterprüfkörpern wird bei identischer Traversengeschwindigkeit, die der nominellen Dehnrate dεt/dt entspricht, unter Verwendung von Dehnmessfühlern mit identischem L0 die normative Dehnrate dε/dt ermittelt und der jeweilige Mittelwert berechnet. Der Korrekturfaktor k ergibt sich aus dem Quotienten der beiden Dehngeschwindigkeiten (Gl. (8)), mit dem dann die korrigierte Traversengeschwindigkeit berechnet werden kann (Gl. (9)).

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>k=\frac{\frac{d\varepsilon _{1}}{dt}}{\frac{d\varepsilon _{2}}{dt}}</math>
|width="50px" |(8)
|}

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>v_{Tkorr}=\frac{d\varepsilon }{dt}Lk</math>
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|}

== Einfluss der [[Maschinennachgiebigkeit|Nachgiebigkeit]] auf die Dehnung und die [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] ==

Bei der Durchführung von konventionellen [[Zugversuch]]en mit konstanter [[Traversengeschwindigkeit]] entsprechend DIN EN ISO 527-1 [4] wird die Kennwertermittlung von unvermeidbaren Einflussfaktoren beeinflusst. Dies wird besonders bei der Ermittlung des [[Elastizitätsmodul|Elastizitätsmoduls Et]] nach Gl. (10) ersichtlich. Hier wird vorausgesetzt, dass in die dimensionslose Dehnung nur die reine Prüfkörperverlängerung ΔLP eingeht. Aufgrund der äußeren Belastung werden die unterschiedlichen Komponenten der [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] jedoch auch verformt, was auch als sogenannte [[Maschinennachgiebigkeit]] oder Compliance bekannt ist.

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>E_{t}=\frac{\sigma }{\varepsilon }=\frac{FL_{0}}{A_{0}\Delta L_{P}}</math>
|width="50px" |(10)
|}

Hier geht die Verformung der Maschinenholme und der Spindel, die Biegung des Querhaupts und der Traverse als ΔLF in das Messsignal ein, falls als [[Messgröße]] der Traversenweg benutzt wird. Die absoluten Fehlbeträge sind hier relativ klein. Einen größeren Anteil liefert die [[Deformation]] des Verformungskörpers der Kraftmessdose ΔLK und hier speziell auch der Schlupf in den [[Prüfkörpereinspannung|Einspannklemmen]] ΔLE. Das Messsignal ΔLM besteht deshalb aus der Summe der einzelnen Deformationsanteile ΔLM = ΔLP + ΔLF + ΔLK + ΔLE und bestimmt wesentlich die [[Maschinennachgiebigkeit|Nachgiebigkeit des Prüfsystems]]. Jede Konfigurationsänderung (Kraftmessdose (siehe: [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer]] und [[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]]), Verlängerungsgestänge, [[Prüfkörpereinspannung|Einspannklemmen]] oder Klemmeneinsätze, siehe: [[Zugversuch Nachgiebigkeit]]) verändert den Wert der Compliance. Es wird hieraus klar, dass mit einem größeren Wert der Verlängerung ΔL der E-Modul kleiner wird. Zur Vermeidung dieser Messeffekte sollte der [[Elastizitätsmodul]] unter Verwendung von Dehnmessfühlern oder Clip-On-Gauges gemessen werden, da dann diese Einflussgrößen außerhalb der Messlänge wirken und nicht erfasst werden.

Ist die Verwendung der Traversenwegmessung unvermeidbar, z. B. bei Prüfungen in einer Temperierkammer, dann sollte für benutzte Prüfkonfiguration die [[Zugversuch Nachgiebigkeit|Nachgiebigkeit]] bekannt sein oder ermittelt werden, um eine Korrektur der gemessen Dehnung vorzunehmen. Da sich die Compliance K auch auf die [[Prüfgeschwindigkeit]] auswirkt muss im Fall der Traversenwegmessung mit Kenntnis des Moduls M und der Einspannlänge L dann auch eine Korrektur der [[Traversengeschwindigkeit]] vorgenommen werden (Gl. (11)), die den Anteil der Eigenverformung des Prüfsystems berücksichtigt.

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\frac{d\varepsilon _{t}}{dt}=\frac{V_{T}}{L+A_{0}KM}</math>
|width="50px" |(11)
|}

==Siehe auch==
*[[Biegeversuch Einflüsse]]
*[[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]
*[[Schrumpfversuch]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]]: Zugversuch an Kunststoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 112–131 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|DIN 53455 (1981-08): Prüfung von Kunststoffen – Zugversuch (zurückgezogen)
|-valign="top"
|[3]
| DIN 53457 (1987-10): Prüfung von Kunststoffen – Bestimmung des Elastizitätsmoduls im Zug-, Druck- und Biegeversuch (zurückgezogen)
|-valign="top"
|[4]
|DIN EN ISO 527-1 (2019-12): Kunststoffe – Bestimmung der Zugeigenschaften – Teil 1: Allgemeine Grundsätze
|}

[[Kategorie:Zugversuch]]

Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen

2026-08-28T10:20:22Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Test Residual Stresses Orientations}}
{{PSM_Infobox}}
Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen

== Einfluss von Eigenspannungen und Orientierungen ==

Das Kennwertniveau von [[Kunststoffe]]n hängt in hohem Maße von äußeren Einflussfaktoren wie der [[Prüfgeschwindigkeit]] und der -temperatur sowie dem [[Prüfklima]] und der Prüfkörpergeometrie ab, welche allgemein unter dem Begriff Prüfbedingungen zusammengefasst werden. 
Auf der anderen Seite hat der innere Zustand des [[Prüfkörper]]s ebenfalls Einfluss auf das Niveau der [[Werkstoffkennwert|Kennwerte]], wobei hier insbesondere die Eigenspannung und die Orientierung zu nennen sind, die selbst wiederum vom Herstellungs- bzw. Verarbeitungsverfahren und dessen Prozessbedingungen abhängig sind [1].

=== Eigenspannung ===

Eigenspannungen in [[Formmasse|Kunststoffform-]] oder [[Kunststoffbauteil|-bauteilen]] entstehen bevorzugt dann, wenn diese Teile aus aufgeschmolzenem Granulat z. B. mittels Extrudieren, Spritzgießen oder Rotationsformen hergestellt werden, wobei dieser Effekt besonders deutlich im Spritzgießprozess auftritt. Ursache ist dabei, dass nach dem Aufschmelzen, Homogenisieren und Entgasen der Schmelze diese unter hohem Druck in eine geschlossene Form gespritzt wird, dort erkaltet und anschließend aus dem Werkzeug (Tool) ausgeworfen wird. Der Einfluss verstärkt sich mit zunehmender Dicke der '''Formteile''' (siehe: [[Formmasse]]), wobei ähnliche Effekte auch beim Schweißen von Kunststoffen (siehe: [[Heterogenität]] und [[Laser-Heterogenität der Dehnungsverteilung]]) auftreten können.

[[Datei:Z_eigenspannung_o_1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Schema der Ausbildung von Eigenspannungen beim Spritzgießvorgang
|}

Nach Abschluss des Einspritzvorganges und der Nachdruckphase friert die Schmelze an der vergleichsweise kalten Wandung des Werkzeugs und im Angusskanal an ('''Bild 1a'''), wodurch das Volumen in der abgeschlossen Form konstant ist. Da das Volumen im schmelzflüssigen Zustand größer als im erkalteten '''Formteil''' (siehe: [[Formmasse]]) ist, bilden sich mit zunehmender Abkühlung im Formteilinneren mehr oder weniger starke Zugspannungen aus, während der äußere Part an der Formteilwand Druckspannung aufweist ('''Bild 1b'''). Normalerweise befinden sich diese Eigenspannungsanteile im Gleichgewicht und bauen sich mit der Zeit, insbesondere bei höheren Temperaturen (Tempern) ab ('''Bild 1c'''), falls diese jedoch materialspezifische Grenzwerte überschreiten, können sich [[Crazing|Crazes]], [[Mikroporen]] oder [[Riss|Mikrorisse]] ('''Bild 1d''') bilden, die final versagensrelevante makroskopische Lunker im Inneren erzeugen ('''Bild 1e'''). Falls die Formteildicke gering ist, kann auch ein Verzug (siehe: [[Schwindung]]) auftreten ('''Bild 1f''').

=== Orientierungen ===

Die Orientierungen kann man grob in die Makromolekülorientierung und die Orientierung von Zuschlagstoffen, wie [[Faserverstärkte Kunststoffe#Arten von Verstärkungsfasern|Kurzfasern]] ([[Glasfaserorientierung|Glasfaser]], Karbonfaser oder Mineralfaser), oder [[Teilchengefüllte Kunststoffe#Technisch genutzte Füllstoffe|Partikeln]] (Talkum, Kreide oder Glimmer) unterscheiden, wobei bei organischen und anorganischen Füllstoffen die Orientierungseffekte eher gering sind.

Die Orientierung von Makromolekülen kann während des Herstellungsprozesses durch Spritzgießen, Extrusion oder das Blasformen entstehen, wobei dieser Prozess im schmelzförmigen Zustand oder erstarrten Zustand stattfinden kann. Das bedeutet, dass die Orientierung der Makromoleküle auch mechanisch, durch uniaxiales Verstrecken im Kalandrier- oder Extrusionsprozess sowie biaxiales Recken beim Folienblasen induziert werden kann. Die Orientierung kann z. B. auch im [[Zugversuch]] an [[Duktilität|duktilen]], sich verstreckenden [[Kunststoffe]]n bei vergleichsweise langsamen [[Prüfgeschwindigkeit]]en (Kaltes Fließen) erhöht werden.

Bei Füll- oder Verstärkungsstoffen mit faser- oder plättchenartiger Geometrie (GF, CF oder MF sowie Glimmer) wird die Orientierung ebenfalls im Herstellungsprozess erzeugt. Im Extrusionsprozess und speziell beim Spritzgießen von [[Faserverstärkte Kunststoffe|verstärkten Kunststoffen]] entsteht infolge der Strömungsverhältnisse im Werkzeug ein Orientierungsgefälle in Längs-, Breiten- und Dickenrichtung (siehe: Schichtenmodell der [[Glasfaserorientierung|Faserorientierung]]), welches von der Dicke und Geometrie des Bauteils, den Einspritzbedingungen (Temperatur und Druck), dem Faservolumenanteil ([[Viskosität]]) und der Fließweglänge der Schmelze abhängt. Betrachtet man die Herstellung von [[Vielzweckprüfkörper]]n im Spritzgießprozess ('''Bild 2'''), dann ergeben sich differierende Orientierungen beim Vergleich eines 1-Nest- und eines 5-Nester-Werkzeugs als auch abhängig von der Position im Mehrnestwerkzeug, da die Fließweglänge und damit die Scherung (siehe: [[Scherviskosität]]) der Schmelze deutliche Unterschiede aufweist. Verglichen werden können die [[Kennwert]]e des [[Zugversuch]]s jeweils nur für die identische Position im Werkzeug.

[[Datei:Z_eigenspannung_o_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Orientierung von Füllstoffen in Abhängigkeit von der Fließweglänge für ein 1-Nest-Werkzeug (a) und ein Mehrnest-Werkzeug (b)
|}

Die [[Faserorientierung]] von spritzgegossen Platten und [[Vielzweckprüfkörper]]n kann aufgrund der Geometrie des Angusskanals nicht miteinander verglichen werden. Bei den Platten entstehen eindeutigere Orientierungszustände, die jedoch in Längs- und Querrichtung eine größere [[Anisotropie]] aufweisen [2].

=== Einfluss auf Kennwerte des [[Zugversuch]]s ===

Die Eigenspannungen in [[Prüfkörper]]n wirken sich besonders auf die Bestimmung der elastischen Kennwerte, wie den [[Elastizitätsmodul]] und die [[Querkontraktion|Poissonzahl]] aus, da bei kleinen Lastspannungen eine Überlagerung der Spannungsanteile stattfindet ('''Bild 3'''), die in der Berechnung der [[Kennwert]]e nicht berücksichtigt wird. Im [[Zugversuch]] ('''Bild 3a''') bewirkt diese Überlagerung eine höhere Zugspannung im Kern des Prüfkörpers, während im Außenbereich eine geringfügige Druckspannung auftritt. Bei dem [[Biegeversuch]] ('''Bild 3b''') entsteht infolge der Verteilung der Lastspannung und der Eigenspannungen eine komplexe, sich mit Zunahme der [[Beanspruchung|Belastung]] verändernde, resultierende Spannungsverteilung. Eine eindeutige Zuordnung einer neutralen Faser ist im Anfangsstadium dieses Versuchs nicht mehr gegeben. Mit zunehmender Lastspannung nimmt der Einfluss der Eigenspannungen ab, falls bestimmte Grenzwerte zur [[Spannungsrissbeständigkeit|Spannungsrissbildung]] nicht überschritten wurden.

[[Datei:Z_eigenspannung_o_3.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Einfluss der Eigenspannungsverteilung im [[Vielzweckprüfkörper]] auf die resultierende Spannung im [[Zugversuch]] (a) und im [[Biegeversuch]] (b)
|}

Im Gegensatz zu den Eigenspannungen wirken sich die Orientierungen der Makromoleküle und der Zuschlagstoffe auf die elastischen Konstanten als auch auf das [[Festigkeit]]s- und [[Deformation]]sverhaltens aus. In '''Bild 4''' ist dieser Einfluss an Polyamid 6 mit 30 M.-% Kurzglasfasern ([[Kurzzeichen]]: PA 6) anhand gemittelter '''Spannungs-Dehnungs-Diagramme''' (siehe: [[Zugversuch]]) für die Längs- (Rot in '''Bild 4''') und Querrichtung (Blau in '''Bild 4''') dargestellt. Die 1,5 mm dicken Platten wurden gespritzt und anschließend wurden die [[Prüfkörper]] durch Sägen und Fräsen hergestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die [[Zugfestigkeit]] in Längsrichtung der Kurzglasfasern nahezu doppelt so hoch ist wie in der Querrichtung. Bei der Bruchdehnung sind die Verhältnisse bei den [[Kennwert]]en umgekehrt wie bei der [[Festigkeit]].

[[Datei:Z_eigenspannung_o_4.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Einfluss der Orientierung auf [[Zugfestigkeit]] und Bruchdehnung [3]
|}

==Siehe auch==
*[[KNOOP-Härte]]
*[[Thermischer Ausdehnungskoeffizient]]
*[[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]]
*[[Schrumpfung]]
*[[Schrumpfversuch]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|Bartnig, K.: Probekörperherstellung und Probekörpervorbereitung. In: Schmiedel, H. (Hrsg.): Handbuch der Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München Wien (1992) (ISBN 978-3-446-16336-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 3)
|-valign="top"
|[2]
|[[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]]: Prüfkörperherstellung. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 15–40 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[3]
|Illing, R.: Bewertung von mechanischen und thermischen Eigenschaften glasfaserverstärkter Polyamid-Werkstoffe unter besonderer Berücksichtigung des Alterungsverhaltens von Bauteilen in der Automobilindustrie. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Dissertation (2015) Shaker Verlag GmbH Aachen, (ISBN 978-3-8440-4212-2, 198 Seiten, 128 Abbildungen; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-27)
|}

[[Kategorie:Zugversuch]]

Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)

2026-08-28T10:19:29Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Non-destructive Testing (NDT)}}
{{PSM_Infobox}}
Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) oder Analyse ist als Oberbegriff für die zerstörungsfreie [[Werkstoffprüfung|Werkstoff]]- und [[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung|Kunststoffprüfung]] zu verstehen, da sie auch die Untersuchung archäologischer [1] oder künstlerische Objekte sowie Büchern oder Bilder [2] im weitesten Sinne beinhaltet. Wesentlicher Aspekt ist dabei, dass die kulturhistorischen oder kriminologischen Objekte, wie z. B. Mumien, Bilder oder Bücher ohne Beschädigung auf mögliche Übermalung, Fälschungen oder die innere Struktur und Beschaffenheit untersucht werden können. 
Im engeren Sinne versteht man unter diesem Begriff jedoch die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, die im Gegensatz zur zerstörenden [[Werkstoffprüfung]] die Integrität des [[Prüfkörper]]s oder des [[Kunststoffbauteil|Bauteils]] nicht beeinflusst. Die Verfahren der Werkstoffprüfung werden deshalb in zerstörende Methoden (z. B. [[Zugversuch|Zug]]-, [[Biegeversuch|Biege]]-, [[Druckversuch|Druck]]- oder [[Schubmodul|Torsionsprüfung]] und die [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe|schlagartige Beanspruchung]]), zerstörungsarme Prüfmethoden, wie z. B. die Mikro- oder Nano[[Härte|härteprüfung]] und die zerstörungsfreie Prüfung unterteilt.

Bei der zerstörungsfreien Werkstoff- oder Materialprüfung sind die ältesten bekannten Prüfmethoden, die keine Beschädigung des zu untersuchenden Prüfobjekts hervorruft, die Dichteprüfung, die [[Sichtprüfung]] auf Anrisse oder Oberflächenschädigungen und die [[Klangprüfung]], mit welcher der charakteristische Klang eines intakten oder beschädigten Objekts beurteilt wird. 
Eine moderne Definition der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung beinhaltet allgemein die Untersuchung von [[Werkstoff & Material|Materialien]], Bauteilen und Konstruktionen auf Qualitätsmängel wie [[Fehler]] oder Ungänzen bzw. die Sichtbarmachung derer, welche die Integrität oder Verwendbarkeit vor und während des Einsatzes stören oder verhindern könnten, wobei die Anwendung der zerstörungsfreien Prüfmethode auf das Prüfobjekt die Funktionalität auf keinen Fall beeinträchtigen darf [3]. Das grundlegende Ziel der ZfP ist also die [[Schadensanalyse|Schadensprävention]] durch reproduzierbare und wiederholbare Prüfverfahren, um Gefahren für den Menschen, Dinge und die Umwelt zu vermeiden. Sie erstellt also ein statisches Abbild von makroskopischen und mikroskopischen Fehlern unter Beachtung der Schadenstoleranz dieser Ungänzen für die Integrität und Funktionalität der Konstruktion oder des Bauteils [4].

Im Gegensatz zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung bedient sich die Werkstoffdiagnostik der Methoden der ZfP, indem sie unterschiedliche [[hybride Methoden]] kombiniert und gleichzeitig verschiedenartige mechanische, thermische oder mediale Belastungen auf Prüfkörper oder Bauteile appliziert. Diese Kopplung dient hier vorrangig der Ermittlung der Schädigungskinetik und der Darstellung relevanter Schädigungsmechanismen sowie der Ermittlung von werkstoffspezifischen [[Mikroschädigungsgrenze|Grenzzuständen]] und wird mit folgenden Zielen durchgeführt:

* der Erhöhung des Informationsgehaltes konventioneller Prüfverfahren,
* der Aufklärung von Zusammenhängen zwischen [[Mikroskopische Struktur|Mikrostruktur]] und Eigenschaften,
* der Bewertung von Struktur oder Morphologie-Eigenschafts-Korrelationen,
* der Aufstellung physikalisch begründeter Funktionalitäten,
* der Erfassung lokaler Werkstoffeigenschaften zur Erhöhung der Dimensionierungssicherheit (siehe [[Kunststoffbauteil]]),
* der ereignis- und strukturbezogenen Interpretation der Deformationsphasen,
* der Ermittlung von Werkstoffschädigungen und der Versagenskinetik und
* der Darstellung von [[Mikroschädigungsgrenze|Werkstoffgrenzzuständen]] und Diagnosefunktionen.

Prinzipiell ist jede ZfP-Methode oder Sensortechnik für die Anwendung als hybride Methode der Werkstoffdiagnostik geeignet, wenn sie eine hinreichende Schädigungssensibilität aufweist und der Werkstoffspezifik genügt.

Die moderne zerstörungsfreie Werkstoffprüfung bedient sich verschiedenartiger physikalischer Messprinzipien, wobei die Anwendbarkeit diesbezüglicher Messmethoden oftmals durch die Empfindlichkeit und die Anwendbarkeit der Prüfmethode charakterisiert wird. Eine grundsätzliche Einteilung der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung ist nach dem physikalischen Wirkprinzip oder dem Anwendungsgebiet (Grob- oder Feinstrukturprüfung) möglich, wobei sich das nachstehende Einteilungsprinzip als geeignet erwiesen hat:

* radiologische Prüfverfahren (Röntgenstrahl- und Gammastrahldefektoskopie),
* akustische Prüfverfahren ([[Klangprüfung|Klang]]-, [[Ultraschallprüfung|Ultraschall]]- und [[Schallemissionsprüfung]]),
* thermografische Prüfverfahren (Wärmefluss-, Wärmewellenanalyse und [[Thermographie|Videothermographie]]),
* elektromagnetische Prüfmethoden (magnetische Rissprüfung, [[Ultraschall-Wanddickenmessung|Schichtdickenmessung]] und magnetoinduktive Prüfung),
* Rissprüfung ([[Sichtprüfung]], Endoskopie, Penetrierprüfung, Dichtigkeitsprüfung, Magnetpulver- und Fluoreszenzprüfung),
* Mikrowellenprüfung (Transmissions- und Reflexionsverfahren) und
* optische Prüfmethoden (Holografie, [[Shearographie|Laser-Speckle-Interferometrie]], [[Shearographie]], [[Laserextensometrie]] u. a.).

Spezielle Prüfmethoden wie die Wirbelstromprüfung, die experimentelle Dehnungsanalyse oder die Schwingungsanalyse komplettieren diese Aufzählung genau wie die Betastrahlprüfung oder die Terrahertzprüfung, ohne einen Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben. Grundsätzlich ist feststellbar, dass die ZfP in fast allen Industriezweigen zum unverzichtbaren Instrument für eine effiziente Qualitätssicherung geworden ist und dem Nachweis intoleranter Fehlzustände, der Überwachung des Zustandes von Maschinen und Anlagen als auch für die [[Schadensanalyse|Schadensfallanalyse]] dient.

Die Dachorganisation der ZfP in Deutschland ist die [https://www.dgzfp.de/ Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP e.V.)] deren Hauptziele die Erforschung, Entwicklung, Anwendung und Verbreitung der zerstörungsfreien Prüfverfahren sind [5]. Die Ausbildung und Trainings GmbH der DGZfP organisiert zentral die Aus- und Weiterbildung bzw. die Qualifizierung von ZfP-Prüfpersonal nach der DIN EN ISO 9712 (früher DIN EN 473) und der DIN 54161 in Form eines Kurssystems mit drei unterschiedlichen Ausbildungsstufen (Level) für folgende Gebiete der ZfP an [6–8]:

* AT - [[Schallemissionsprüfung]]
* DR - Digitale Radiologie
* ET - Wirbelstromprüfung
* HT - [[Mobile Härtemessung|Mobile Härteprüfung]]
* LT - Dichtheitsprüfung
* MT - Magnetpulverprüfung
* PT - Eindringprüfung
* RT - Durchstrahlungsprüfung
* TT - [[Thermographie]]
* UT - [[Ultraschallprüfung]]
* VT - [[Sichtprüfung]]

==Siehe auch==
*[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung]]
*[[Kunststoffdiagnostik]]
*[[Kunststoffprüfung]]
*[[Plastographie]]
*[[Hybride Methoden]]

==Literaturhinweise==

{|
|-valign="top"
|[1]
|Claridge, T. D. W.: High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry. Tetrahedron Organic Chemistry Series 19 (1999) DOI: [https://doi.org/10.1016/C2015-0-04654-8 https://doi.org/10.1016/C2015-0-04654-8]
|-valign="top"
|[2]
|Hahn, O., Bretz, S., Hagnau, C., Ranz, H.-J., Wolff, T.: Das Schwarzlot in der Hinterglasmalerei − Zerstörungsfreie Untersuchung von Kunst- und Kulturgut. ZfP-Zeitung 113 (2009) 2 [https://www.ndt.net/article/dgzfp/pdf/zfp113-Hahn.pdf Download als pdf]
|-valign="top"
|[3]
|Erhard, A.: Aufgaben und Abgrenzung der Zerstörungsfreien Prüfung. DGZfP-Jahrestagung, Fürth (2007), V11 [https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=4970 Download als pdf]
|-valign="top"
|[4]
|[[Blumenauer, Horst|Blumenauer, H.]]: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Stuttgart, 6. Auflage, (1994), (ISBN 978-3-342-00547-6; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 3)
|-valign="top"
|[5]
|Homepage der DGZfP: [https://www.dgzfp.de/ https://www.dgzfp.de/] (Zugriff am 20.04.2026)
|-valign="top"
|[6]
|DIN EN ISO 9712 (2022-09): Zerstörungsfreie Prüfung − Qualifizierung und Zertifizierung von Personal der zerstörungsfreien Prüfung
|-valign="top"
|[7]
|DIN EN 473 (2008-09): Zerstörungsfreie Prüfung − Qualifizierung und Zertifizierung von Personal der zerstörungsfreien Prüfung − Allgemeine Grundlagen (zurückgezogen, ersetzt durch DIN EN ISO 9712:2022 [https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=13897 Download als pdf])
|-valign="top"
|[8]
|DIN 54161 (2021-03): Zerstörungsfreie Prüfung − Qualifizierung von Prüfwerkern der zerstörungsfreien Prüfung
|}

[[Kategorie:Wissenschaftsdisziplinen]]

Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung

2026-08-28T10:19:08Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Non-destructive Polymer Testing}}
{{PSM_Infobox}}
Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung

Die zerstörungsfreie [[Kunststoffprüfung]] oder Analyse beinhaltet alle [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|zerstörungsfreien Prüfmethoden]], die für die Charakterisierung der Fehlerfreiheit von [[Prüfkörper]]n, Komponenten oder [[Kunststoffbauteil|Bauteilen]] aus [[Kunststoffe]]n oder [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Kunststoffverbundwerkstoffen]] erfolgreich anwendbar sind.

Im engeren Sinne versteht man also unter diesem Begriff die zerstörungsfreie Kunststoffprüfung, die im Gegensatz zur zerstörenden [[Kunststoffprüfung]] die Integrität des [[Prüfkörper]]s oder des [[Kunststoffbauteil|Bauteils]] nicht beeinflusst. Die Verfahren der Kunststoffprüfung werden deshalb wie bei der [[Werkstoffprüfung]] in zerstörende Methoden (z. B. [[Zugversuch|Zug]]-, [[Biegeversuch|Biege]]-, [[Druckversuch|Druck]]- oder [[Schubmodul|Torsionsprüfung]] und die [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe|Schlagbeanspruchung]]), zerstörungsarme Prüfmethoden, wie z. B. die Mikro- oder Nano[[Härte|härteprüfung]] und die zerstörungsfreie Prüfung unterteilt.

Im Gegensatz zur Werkstoff- und Kunststoffprüfung, die eigenständige Wissenschaftsdisziplinen darstellen, ist die zerstörungsfreie Kunststoffprüfung ein Teilgebiet der zerstörungsfreien Prüfung bzw. Werkstoffprüfung. Während in wissenschaftlichen Fachzeitschriften zahlreiche Publikationen vorliegen, die sich mit der [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|zerstörungsfreien Prüfung]] von Kunststoffen befassen, sind nur wenige Fachbücher bekannt, welche sich umfassend mit diesem Fachgebiet beschäftigen [1, 2].

{|
|'''Tabelle 1''': Anwendung zerstörungsfreier Prüfmethoden für GFK- und CFK-Verbunde
{|align="center"
|width="20px"|●
|− ohne Einschränkung
|●
|− mit Einschränkung [4]
|}
|}

{|border="1px" style="border-collapse:collapse"
!! style="width: 120px; background:#DCDCDC" rowspan="2"|Prüfmethode
!! style="width: 170px; background:#DCDCDC" colspan="2"|Prüfbereich
!! style="width: 340px; background:#DCDCDC" colspan="4"|Hauptfehlerart
|-
|style="text-align:center; width:85px; background:#DCDCDC"|Oberfläche
|style="text-align:center; width:85px; background:#DCDCDC"|Volumen
|style="text-align:center; width:85px; background:#DCDCDC"|Risse
|style="text-align:center; width:85px; background:#DCDCDC"|Poren
|style="text-align:center; width:85px; background:#DCDCDC"|Delamination
|style="text-align:center; width:85px; background:#DCDCDC"|Faserbruch
|-
|'''[[Sichtprüfung]]'''
|style="text-align:center; color:black; font-size:30px"|●
|
|style="text-align:center; color:black; font-size:30px"|●
|style="text-align:center; color:red; font-size:30px"|●
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|-
|'''Endoskopie'''
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|style="text-align:center; color:red; font-size:30px; max-height:12px"|●
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|-
|'''[[Klangprüfung]]'''
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|Konventionell
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|style="text-align:center; color:black; font-size:30px"|●
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|-
|Registrierend
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|-
|'''Eindringprüfung'''
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|style="text-align:center; color:black; font-size:30px"|●
|style="text-align:center; color:red; font-size:30px"|●
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|-
|'''Durchstrahlung'''
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|Weichstrahlung
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|Kontrastmittel
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|-
|Radioskopie
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|'''[[Ultraschallprüfung|Ultraschall]]'''
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|[[Ultraschall-Impuls-Echo-Technik|Impuls-Echo]]
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|[[Ultraschall-Durchschallungs-Technik|Durchschallung]]
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|Image-Technik
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|'''[[Thermographie]]'''
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|Wärmefluss
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|Vibrothermographie
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|Wärmewellen
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|'''[[Schallemissionsprüfung|SE-Prüfung]]'''
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|'''Feldmessung'''
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|Moiré-Verfahren
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|[[Electronic-Speckle-Pattern-Interferometrie|ESPI-Verfahren]]
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|'''Sonderverfahren'''
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|[[Plastographie]]
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|[[Härte]]messung
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Ursachen sind hier speziell in der Vielfalt der Kunststoffe, der möglichen Variationen infolge [[teilchengefüllte Kunststoffe#Technisch genutzte Füllstoffe|Füllung]] und [[Faserverstärkte Kunststoffe#Arten von verstärkungsfasern|Verstärkung]] sowie den spezifischen Fehler- und Schädigungsmechanismen der Kunststoffe selbst und an den [[Phasengrenzfläche|Grenzflächen]] zu den organischen oder anorganischen Füll- und Verstärkungsstoffen zu sehen. Hinzu kommt die im Vergleich zu metallischen [[Werkstoff & Material|Werkstoffen]] hohe Dämpfung, die schlechte [[Wärmeleitfähigkeit]] und elektrische Isolation (siehe: [[Elektrische Leitfähigkeit]]), die große Heterogenität als auch [[Anisotropie]] der Kunststoffe, welche die Anwendbarkeit klassischer, zerstörungsfreier Prüfmethoden teilweise erheblich einschränken kann ('''Tabelle 1'''). 
Aufgrund dessen werden für die zerstörungsfreie Kunststoffprüfung teilweise andere relevante Prüfverfahren als wesentlich für die Fehlercharakterisierung angesehen, wobei sich infolge der Einteilungsprinzipien folgende physikalische Wirkprinzipien empfohlen haben:

* radiologische Prüfverfahren (digitale Röntgenstrahl- und Gammastrahldefektoskopie) [5],
* akustische Prüfverfahren ([[Klangprüfung|Klang]]-, [[Ultraschallprüfung|Ultraschall]]- und [[Schallemissionsprüfung]]) [6– 8] ,
* thermographische Prüfverfahren (Wärmefluss-, Wärmewellenanalyse und Videothermographie, Vibrometrie, Lockin-Thermographie) [9–11]
* elektromagnetische Prüfmethoden (Schichtdickenmessung und Terra-Hertz-Messtechnik) [12],
* Rissprüfung ([[Sichtprüfung]], Endoskopie, Penetrierprüfung, Dichtigkeitsprüfung) [13],
* Mikrowellenprüfung (Transmissions- und Reflexionsverfahren) [14, 15],
* optische Prüfmethoden (Holografie, [[Electronic-Speckle-Pattern-Interferometrie|Laser-Speckle-Interferometrie (ESPI)]], Lockin-ESPI, Ultraschall-ESPI, [[Shearographie]], [[Laserextensometrie]], Spannungsoptik u. a.) [16–18] und
* Wirbelstrom [19].

Spezielle Prüfmethoden wie die experimentelle Dehnungs- und Spannungsanalyse, die Computertomographie basierend auf unterschiedlichen Detektoren, die Magnetresonanzprüfung oder die Schwingungsanalytik komplettieren diese Aufzählung genau wie die modernen akustischen Prüfmethoden der [[Ultraschall-Gruppenstrahler-Prüfköpfe|Phase-Array-Prüfung]] oder des Acousto-Ultrasonics-Verfahrens, ohne einen Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben. Grundsätzlich ist feststellbar, dass die ZfP in fast allen Industriezweigen zum unverzichtbaren Instrument für eine effiziente Qualitätssicherung geworden ist und dem Nachweis intoleranter Fehlzustände, der Überwachung des Zustandes von Maschinen und Anlagen als auch für die [[Schadensanalyse|Schadensfallanalyse]] dient.

In Analogie zur Definition der [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|zerstörungsfreien]] [[Werkstoffprüfung]] beinhaltet die zerstörungsfreie Kunststoffprüfung die Untersuchung von Materialien, Bauteilen und Konstruktionen aus [[Kunststoffe]]n hinsichtlich Qualitätsmängeln wie Fehler oder Ungänzen, die die Integrität oder Verwendbarkeit vor und während des Einsatzes stören oder verhindern könnten, wobei die Anwendung der zerstörungsfreien Prüfmethode das Prüfobjekt in seiner Funktionalität auf keinen Fall beeinflussen darf [3]. 
Das grundlegende Ziel der ZfP an Kunststoffen ist also ebenfalls die Schadensverhütung durch reproduzierbare und wiederholbare Prüfverfahren, um Gefahren für den Menschen, Sachen und die Umwelt zu vermeiden. Sie erstellt ein statisches sichtbares Abbild von makroskopischen und mikroskopischen Fehlern unter Beachtung der Schadenstoleranz dieser Fehler für die Integrität und Funktionalität der Konstruktion oder des [[Kunststoffbauteil|Bauteils]].

Die zunehmende Bedeutung der Verbundwerkstoffe mit polymerer Matrix in der Luftfahrt- und Automobilindustrie sowie bei der alternativen Energiegewinnung (Windkraftanlagen) hat natürlich Konsequenzen für die zerstörungsfreie Kunststoffprüfung.
Bei diesen Konstruktionen können die durch Bauteilversagen verursachten Kosten um Größenordnungen über den Bauteilkosten liegen [1].
Aus diesem Grund hat die zerstörungsfreie Kunststoffprüfung, zumeist über indirekte Rückwirkung, auch das Ziel, Informationen über den [[Werkstoff & Material|Werkstoff]]- oder Bauteilzustand zu erhalten, Schadenszustände rückwirkungsfrei zu erkennen und zu charakterisieren, um betriebsrelevante Komponenten rechtzeitig auszutauschen oder den unnötigen präventiven Austausch funktionstüchtiger Teile zu vermeiden.

Die ZfP an Kunststoffen zielt damit primär auf die Charakterisierung der Eigenschaften, also die Ermittlung einer physikalischen Wechselwirkung und ist somit hinsichtlich ihrer Methodik ein Bereich der Messtechnik. Die Aussagegenauigkeit bzw. Fehlererkennbarkeit hängt von der „Ansprechempfindlichkeit“ der jeweiligen [[Messgröße]] auf das eigentlich interessierende Merkmal ab und speziell davon, wie groß die Fehlerbreite der ZfP-Messung ist, da eine größere Fehlerbreite höhere Sicherheitsfaktoren und damit z. B. größere Wanddicken erfordert.
Die zerstörungsfreie Kunststoffprüfung beruht prinzipiell darauf, dass das zu untersuchende Bauteil in irgendeiner Weise (thermisch, mechanisch oder akustisch) angeregt und sein „Antwortverhalten“ zur Fehlercharakterisierung verwendet wird.
Somit zeigt jede angewandte Prüfmethode das Prüfobjekt als auch vorhandene Fehler in ihrer Wechselwirkung mit bestimmten Schwingungen oder Wellen. Da Verbundkunststoffe deutlich mehr Einflussgrößen als Metalle und wesentlich komplexere Versagensmoden aufweisen, ist das erforderliche Spektrum der diesbezüglichen ZfP-Methoden sehr breit, wobei viele dieser Prüfmethoden noch einen experimentellen Status aufweisen [1].

Im Gegensatz zur zerstörungsfreien Kunststoffprüfung bedient sich die [[Kunststoffdiagnostik]] der Methoden der [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|ZfP]], indem sie unterschiedliche [[hybride Methoden]] kombiniert und gleichzeitig verschiedenartige mechanische, thermische oder mediale Belastungen auf [[Prüfkörper]] oder Bauteile appliziert. Diese Kopplung dient hier vorrangig der Ermittlung der zeitlichen und lokalen Schädigungskinetik und der Darstellung relevanter Schädigungsmechanismen sowie der Ermittlung von werkstoffspezifischen Grenzzuständen und wird mit den folgenden Zielen durchgeführt:

* der Erhöhung des Informationsgehaltes konventioneller Prüfverfahren,
* der Aufklärung von Zusammenhängen zwischen [[Mikroskopische Struktur|Mikrostruktur]] und Eigenschaften der Kunststoffe und deren [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Verbunde]],
* der Bewertung von Struktur oder Morphologie-Eigenschafts-Korrelationen,
* der Aufstellung physikalisch begründeter Funktionalitäten,
* der Erfassung und Beschreibung lokaler Werkstoffeigenschaften zur Erhöhung der Dimensionierungssicherheit (siehe: [[Kunststoffbauteil]]),
* der ereignis- und strukturbezogenen Interpretation der Deformationsphasen (siehe: [[Deformationsmechanismen]]),
* der Ermittlung von Werkstoffschädigungen und der Versagenskinetik und
* der Darstellung von Werkstoffgrenzzuständen und Diagnosefunktionen.

Grundsätzlich ist jede ZfP-Methode oder Sensortechnik für die Anwendung als hybride Methode der Werkstoffdiagnostik geeignet, falls sie eine hinreichende Schädigungssensibilität aufweist und der Werkstoffspezifik der Kunststoffe genügt.

==Siehe auch==
*[[Kunststoffprüfung]]
*[[Kunststoffdiagnostik]]
*[[Plastographie]]
*[[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)]]

==Literaturhinweise==

{|
|-valign="top"
|[1]
|Busse, G.: Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 445–509 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|[[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]]: Zerstörungsfreie Prüfverfahren. In: Schmiedel, H. (Hrsg.): Handbuch der Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (1992) 2. Auflage, S. 417–442 (ISBN 978-3-446-16336-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 3)
|-valign="top"
|[3]
|Erhard, A.: Aufgaben und Abgrenzung der Zerstörungsfreien Prüfung. DGZfP-Jahrestagung, Fürth (2007), V11
[https://www.ndt.net/article/dgzfp07/Inhalt/v11.pdf Download als pdf]
|-valign="top"
|[4]
|Rufke, B., Hentrich, R., Bierögel, C.: Zerstörungsfreie Prüfmethoden und detektierbare Fehlerarten an Kunststoffverbunden auf Basis von GFK und CFK, unveröffentlichte Studie, DOW BSL Schkopau, Technische Diagnostik (2002)
|-valign="top"
|[5]
|Nordmann, S., Hentrich, R., Schröter, H., Rufke, B., Sirch, C., Bierögel, C., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Durchstrahlungsprüfung von GfK-Bauteilen unter besonderer Berücksichtigung der Wanddickenmessung. In: Frenz, H., Wehrstedt, A.: Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung, 2002, Wiley-VCH Weinheim 2003, S. 345–350 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-99)
|-valign="top"
|[6]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], Steiner, R., Kotter, I. u. a.: Faserverstärkte rotierende Bauteile. Forschungshefte Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM) Heft 202 (1995), S. 1–67; DOI: [https://doi.org/10.1007/978-3-642-58766-5_28 https://doi.org/10.1007/978-3-642-58766-5_28]
|-valign="top"
|[7]
|Bierögel, C., Sirch, C., Grellmann. W.: Korrelationen der mechanischen und akustischen Eigenschaften von Kunststoffen in Abhängigkeit von der Temperatur. In: Grellmann, W., Frenz, H.: Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis – Werkstoffeinsatz, Qualitätssicherung und Schadensanalyse. Tagungsband Werkstoffprüfung, 2014, Wiley-VCH Weinheim 2015, S. 155–160 (ISBN 978-3-9894516-8-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-99)
|-valign="top"
|[8]
|Schoßig, M., Zankel, A., Bierögel, C., Pölt, P., Grellmann, W.: ESEM investigations for assessment of damage kinetics of short glass fibre reinforced thermoplastics: Part 1: Results of in situ tensile test coupled with acoustic emission analysis. Composite Science and Technology 71 (2011) 257−265; DOI: [https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2010.12.004 https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2010.12.004]
|-valign="top"
|[9]
|Dillenz, A., Gerhard, H., Krohn, N., Pfleiderer, K., Stößel, R., Zweschper, Th., Busse, G.: Zerstörungsfreie Prüfung nichtmetallischer Werkstoffe: Neue Entwicklungen, DGZfP-Jahrestagung 2001, Berlin, Berichtsband [https://www.ndt.net/article/dgzfp01/papers/v19/v19.htm https://www.ndt.net/article/dgzfp01/papers/v19/v19.htm] (Zugriff am 17.04.2026)
|-valign="top"
|[10]
|Krohn, N., Busse, G.: Nichtlineare Vibrometrie zur Schadenscharakterisierung. DGZfP-Jahrestagung 2001, Berlin, Berichtsband [https://www.ndt.net/article/dgzfp01/papers/v26/v26.htm https://www.ndt.net/article/dgzfp01/papers/v26/v26.htm] (Zugriff am 17.04.2026)
|-valign="top"
|[11]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Peter_Eyerer Eyerer, P.], Busse, G.: Photothermische Wärmewellenanalyse von Kunststoffen. Kunststoffe 73 (1983) 9, S. 547–549; [https://www.researchgate.net/publication/273760354_EYERER_P_BUSSE_G_Photothermische_Warmewellenanalyse_von_Kunststoffen_Kunststoffe_73_1983_9_S_547-549 https://www.researchgate.net/publication/273760354_EYERER_P_BUSSE_G_Photothermische_Warmewellenanalyse_von_Kunststoffen_Kunststoffe_73_1983_9_S_547-549] (Zugriff am 17.04.2026)
|-valign="top"
|[12]
|Feige, V. K. S., Berta, M., Nix, S., Ellrich, F., Jonuscheit, J., Beigang, R.: Berührungslose Mehrlagen-Schichtdickenmessung industrieller Beschichtungen mittels THz-Messtechnik. Technisches Messen 79 (2012) 2, S. 87–94; DOI: [https://doi.org/10.1524/teme.2012.0198 https://doi.org/10.1524/teme.2012.0198]
|-valign="top"
|[13]
|Wallentowitz, H., Reif, K. (Hrsg.): Handbuch Kraftfahrzeugelektronik. Vieweg Verlag, Wiesbaden, 2. Auflage, (2008), (ISBN 978-3-528-03971-4)
|-valign="top"
|[14]
|Hinken, J. H.: Einführung in die Mikrowellenprüftechnik. DGZfP-Fachseminar 2015, V1 [https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=24659 Download als pdf] (Zugriff am 17.04.2026)
|-valign="top"
|[15]
|Hinken, J. H., Horst, G.: EMIR – ein direkt bildgebendes Verfahren der Mikrowellenprüfung. DGZfP-Jahrestagung 2013, Dresden, A1 [https://www.ndt.net/article/dgzfp2013/papers/di1a1.pdf Download als pdf] (Zugriff am 17.04.2026)
|-valign="top"
|[16]
|Menner, P.: Erweiterte Möglichkeiten der Shearografie durch Verwendung thermischer Wellen. DGZfP-Zeitung 117 (2009) 12, S. 45–47 [https://www.ndt.net/article/dgzfp/pdf/Internet-Fachbeitrag%20Menner%20117.pdf Download als pdf] (Zugriff am 17.04.2026)
|-valign="top"
|[17]
|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 511–525 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[18]
|Föppl, L., Mönch, E.: Praktische Spannungsoptik. Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 3. Auflage, (1972), (ISBN 978-3-642-52169-0)
|-valign="top"
|[19]
|Mook, G., Simonin, J.: Wirbelstromprüfung – Lehren und lernen. DGZfP-Jahrestagung 2012, Graz, P2 [https://jt2012.dgzfp.de/Portals/jt2012/BB/p2.pdf Download als pdf] (Zugriff am 17.04.2026)
|}

[[Kategorie:Wissenschaftsdisziplinen]]

Zeitstandzugversuch

2026-08-28T10:18:48Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tensile Creep Test}}
{{PSM_Infobox}}
Zeitstandzugversuch
__FORCETOC__
==Allgemeines==
Der Zeitstandzugversuch zur Bestimmung der Beständigkeit gegen umgebungsbedingten Spannungsrissbildung (ESC) gehört neben dem [[Biegestreifenverfahren]] und dem [[Kugel- oder Stifteindrückverfahren]] zu den drei wichtigsten Verfahren zur Prüfung der [[Spannungsrissbeständigkeit]] von [[Kunststoffe]]n [1]. 
Die genormte Prüfung erfolgt nach DIN EN ISO 22088-2 [2], wobei vorzugsweise [[Vielzweckprüfkörper]] nach DIN EN ISO 3167 [3] mit einer konstanten Zugkraft beansprucht werden, die einer [[Beanspruchung|Belastung]] unterhalb der [[Streckspannung]] entspricht, während ein definiertes Medium mit einer ausgewählten Prüftemperatur einwirkt.

==Zeitstandzugversuch zur Ermittlung der Spannungsrissbeständigkeit==

Im Gegensatz zum Zeitstandzugversuch zur Ermittlung des [[Kriechen Kunststoffe|Kriechverhaltens]] [4] ist in den verwendeten Messanordnungen eine Klima- oder Medienkammer ('''Bild 1''') erforderlich, wobei aufgrund der geforderten [[Werkstoffkenngröße|Kenngrößen]] keine Dehnmesseinrichtung benötigt wird.

[[Datei:zeitstandzugversuch1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Prüfanordnung für den Zeitstandzugversuch nach DIN EN ISO 22088-2 bzw. Messung der umgebungsbedingten Spannungsrissbildung
|}

In diesem Zeitstandzugversuch wird die Zeit und/oder die Spannung, bei der der [[Prüfkörper]] bricht, ermittelt.

==Experimentelle Methoden und Kenngrößen==

Zur Bewertung des Spannungsrissverhaltens werden drei Verfahren angewendet:
* Bestimmung der Zugspannung, die nach 100 h zum [[Bruch]] führt,
* Bestimmung der Bruchzeit bei konstanter vorgegebener [[Beanspruchung]] und
* Bestimmung der Abhängigkeit der Zugspannung von der Bruchzeit.

Auf diese Weise erhält man die Zeitstandzugfestigkeit (Bruchspannung) σB als Funktion der Standzeit (Bruchzeit) tB.

Bei einer weiteren Variante wird der [[Prüfkörper]] bei steigender Kraft verformt, es wird also eine einfache Verformungskurve im aggressiven Medium aufgenommen.

Weitere experimentelle Verfahren und Ergebnisse werden von Brown [5] und Bledzki [6] beschrieben.

==Siehe auch==
*[[Kriechverhalten Ermittlung]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandzugversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandbiegeversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstanddruckversuch]]
*[[Zeitstandprüfung – Anforderungen an Prüfanlagen]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|Ramsteiner, F.: Bewertung der Spannungsrissbeständigkeit. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, (2025) 4. Auflage, S. 400/401 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|DIN EN ISO 22088-2 (2006-11): Kunststoffe – Bestimmung der Beständigkeit gegen umgebungsbedingte Spannungsrissbildung (ESC) ‒ Teil 2: Zeitstandzugversuch
|-valign="top"
|[3]
|DIN EN ISO 3167 (2014-11): Kunststoffe – Vielzweckprüfkörper
|-valign="top"
|[4]
|DIN EN ISO 899-1 (2018-03): Kunststoffe – Bestimmung des Kriechverhaltens – Teil 1: Zeitstand-Zugversuch
|-valign="top"
|[5]
|Brown, R. P.: Testing plastics for resistance to environmental stress cracking. Polymer Testing 1 (1980) 267‒282; [https://doi.org/10.1016/0142-9418(80)90010-0 https://doi.org/10.1016/0142-9418(80)90010-0]
|-valign="top"
|[6]
|Bledzki, A. K., Barth, C.: Spannungsrissbeständigkeit von Polycarbonat messen. Materialprüfung 40 (1998) 404‒410
|}

[[Kategorie:Spannungsrissbeständigkeit]]
[[Kategorie:Zugversuch]]
[[Kategorie:Kriechverhalten Kunststoffe]]

Zeitstandprüfung – Anforderungen an Prüfanlagen

2026-08-28T10:18:26Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
Zeitstandprüfung – Anforderungen an Prüfanlagen
__FORCETOC__
==Allgemeines==

Bei der konstruktiven Anwendung von [[Kunststoffbauteil]]en im Langzeiteinsatz muss das werkstoffspezifische Verhalten schon bei Raumtemperatur berücksichtigt werden, da infolge

:* [[Deformation#Elastische_Deformation|linear-elastischer Verformung]],
:* [[Linear-viskoelastisches Verhalten |linear-viskoelastischer Verformung]],
:* [[Elastizität|nichtlinear-viskoelastischer Verformung]] und
:* [[Deformation#Plastische_Deformation|plastischer Verformung]]

schon bei kleinen Belastungen eine Abhängigkeit des [[Festigkeit]]s-, [[Deformation]]s- und elastischen Verhaltens von der Beanspruchungszeit, -temperatur und Umweltbedingungen auftritt. Aus diesem Grund sind die [[Kennwert]]e von Kurzzeitversuchen unter [[Zugversuch|Zug-]], [[Biegeversuch|Biege-]] oder [[Druckversuch|Druckbeanspruchung]] für Dimensionierungszwecke (siehe: [[Kunststoffbauteil|Kunststoffbauteil, Dimensionierung]]) nur sehr eingeschränkt nutzbar [1]. 
Für die Erfassung des Langzeitverhaltens bei [[Quasistatische Prüfverfahren|statischer Beanspruchung]] können zur mechanischen Grundcharakterisierung der Zeitstand- und der Entspannungsversuch verwendet werden ('''Bild 1'''). Der [[Zeitstandzugversuch|Zeitstand-]] oder [[Kriechen Kunststoffe|Retardationsversuch]] ('''Bild 1a''' und '''b'''), der allerdings nur für spezielle Prüftechniken genormt ist, dient zur Ermittlung des [[Kriechen Kunststoffe|Kriechverhaltens]] von [[Kunststoffe]]n unter einer konstanten Beanspruchung ('''Bild 1a'''). Der spontanen elastischen Reaktion auf die [[Beanspruchung]] folgt bei konstanter Spannung in Abhängigkeit von der Zeit eine Zunahme der Dehnung ('''Bild 1b'''), die sich auf die Abmessung und Passung von Kunststoffbauteilen auswirken kann. Der nicht genormte Entspann- oder Relaxationsversuch setzt eine konstante [[Deformation]] voraus ('''Bild 1c'''), wobei im Versuch die Abnahme der Spannung in Abhängigkeit von der Zeit registriert wird ('''Bild 1d'''). In der prüftechnischen Praxis werden aus Kostengründen die Zeitstandversuche (Kriechversuche) zumeist nur bis 103 Stunden und bei Raumtemperatur durchgeführt, obwohl zur Sicherung von belastbaren Langzeitkennwerten mindestens 106 Stunden erforderlich wären.

[[Datei:Zeitstand_Anforderungen_Anlagen1.jpg|550px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Schematische Darstellung des (a) und (b) Zeitstand- oder Retardationsversuchs und (c), (d) des Entspann- oder Relaxationsversuchs an Kunststoffen
|}

In der Regel ist eine Extrapolation des Kennwertniveaus auf höhere Einsatzzeiten, speziell bei zusätzlicher medialer Beanspruchung hier auch nicht möglich.

Technische Realisierungsvarianten für Zeitstand- oder Kriechversuche sind:

:*der [[Zeitstandzugversuch]],
:*der [[Kriechverhalten Rückfederungsversuch|Rückfederungsversuch]],
:*der [[Zeitstandbiegeversuch]],
:*der [[Zeitstanddruckversuch]] und
:*der [[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch|Innendruckversuch]],

wobei nur für die [[Zugversuch Regelung|Zug]]- und [[Biegebeanspruchung]] normative Regelungen [2, 3] bei Kunststoffen existieren. 
Für die Darstellung eindeutiger Abhängigkeiten von Spannung und Dehnung werden während des jeweiligen Versuches die Belastung, Temperatur, Luftfeuchte (siehe: [[Normklimate]]) und andere relevante Einflussfaktoren konstant gehalten. Zur Beurteilung des Langzeitverhaltens und die [[Kunststoffbauteil|Dimensionierung von Kunststoffbauteilen]] werden zumeist die ermittelten Kriech- oder Relaxationsmoduli (siehe: [[Kriechverhalten Ermittlung]]) verwendet.

==Prüftechnik==

Unabhängig davon, ob der Zeitstand- oder Kriechversuch ('''Bild 2a''') oder der nicht genormte Relaxationsversuch ('''Bild 2b''') verwendet wird, muss das Prüfsystem mit einer geregelten Temperier- oder Medienkammer ausgerüstet sein, um die Temperatur bzw. Temperatur und Feuchte während der Versuchsdauer konstant zu halten.

[[Datei:Zeitstand_Anforderungen_Anlagen2.jpg|550px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Schematische Darstellung des (a) Zeitstand- oder Kriechversuchs, (b) des Relaxationsversuchs, (c) des Zeitstandbiegeversuchs unter Dreipunktbiegebeanspruchung und (d) bei Vierpunktbiegebeanspruchung
|}

Im Fall des [[Kriechen Kunststoffe|Kriechversuchs]], der einfacheren Prüfbedingungen genügt, ist die [[Messgröße]] die entstehende zeitabhängige Dehnung des [[Prüfkörper]]s unter [[Einachsiger Spannungszustand|einachsiger Beanspruchung]], während im [[Relaxation Kunststoffe|Relaxationsversuch]] die zeitliche Abnahme der Kraft registriert wird. Bei der Charakterisierung des Kriechens unter [[Biegebeanspruchung]] existieren die genormte Variante des [[Biegeversuch|Dreipunktbiegeversuchs]] ('''Bild 2c''') und die nicht verbindliche Version des [[Biegeversuch|Vierpunktbiegeversuchs]] ('''Bild 2d'''). In beiden Fällen wird die zeitabhängige Veränderung der [[Randfaserdehnung]] ermittelt und aufgezeichnet. Die Versuchsdurchführung kann dabei für unterschiedliche Temperaturen und eine konstante Last (Spannung) oder bei konstanter Temperatur, aber differierenden Spannungswerten ('''Bild 3''') realisiert werden. Die verschiedenen Messstellen können über eine Multiplexereinheit abgefragt und gespeichert werden.

[[Datei:Zeitstand_Anforderungen_Anlagen3.jpg|450px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Varianten des [[Zeitstandzugversuch]]s
|}

[[Datei:Zeitstand_Anforderungen_Anlagen4.jpg|550px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Automatische Zeitstandprüfanlagen der [http://www.coesfeld.com/de/ Fa. Coesfeld GmbH & Co. KG], Dortmund mit (a) verfahrbarer Messeinheit, (b) separaten Videokameras und (c) Einzelmessplatz der [https://www.zwick.de/ Fa. ZwickRoell GmbH & Co. KG] am DKI Darmstadt, Ulm-Einsingen
|}

Verfügbare Zeitstandprüfanlagen basieren auf bis zu 10 Einzelmessstellen mit manueller oder vollautomatischer Bedienung ('''Bild 4a''' und '''b''') oder auf Einzelmessplätzen ('''Bild 4c'''), die jedoch alle mit einer mechanischen Positioniereinheit und Temperier- oder Medienkammer ausgerüstet sein müssen. Die an der [https://www.hs-merseburg.de/ Hochschule Merseburg (HOME)] befindlichen vollautomatischen Zeitstandprüfanlagen der Fa. Coesfeld GmbH & Co. KG verfügen über je 5 Einzelmessplätze, die mit einer Temperier- bzw. Medienprüfkammer ausgestattet sind ('''Bild 4a''' und '''b'''). Beide nutzen eine mechanische Positioniereinheit, die auch als einfache [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] verwendet werden kann, sowie über Zug-, Biege- und bruchmechanische Spannzeuge, so dass unterschiedliche Beanspruchungszustände realisiert werden können. Während das Messsystem in '''Bild 4a''' mit einer positionierbaren Videokamera ausgerüstet ist, verfügt die Zeitstandprüfanlage in '''Bild 4b''' für jeden Messplatz über eine stationäre CCD-Kamera um die auftretenden Verformungen zu registrieren.

==Auswertung von Zeitstandversuchen==

In Zeitstand- oder Kriechversuchen werden unabhängig von der Art der Belastung die Dehnungs-Zeit-Kurven für die jeweilige Beanspruchung und die eingestellte Prüftemperatur oder das Prüfmedium registriert ('''Bild 5a''').

[[Datei:Zeitstand_Anforderungen_Anlagen5.jpg|550px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 5''':
|width="600px" |Auswertealgorithmus für Zeitstandversuch
|}

Werden für identische Prüfzeiten ti die registrierten Dehnungen εi (t) in Abhängigkeit von der eingestellten konstanten Belastung σi horizontal in das Diagramm entsprechend '''Bild 5b''' übertragen, dann ergibt sich sogenannte isochrone Spannungs-Dehnungs-Diagramm. Dieses Diagramm wird in der Regel durch das Spannungs-Dehnungs-Diagramm des Kurzzeitversuchs (siehe: [[Zugversuch]]) ergänzt und gibt Auskunft über die Veränderung des Spannungs-Dehnungs-Verhalten bei differierenden Prüfzeiten. 
Bei vertikaler Verschiebung der erhaltenen Dehnungswerte und Zuordnung zum konstanten Spannungswert (vertikale Achse) erhält man das Zeitstandschaubild des untersuchten Werkstoffs für eine Prüftemperatur oder -medium ('''Bild 5c'''). Zu den identischen Dehnungswerten sind also die Spannungen den Zeitwerten zugeordnet. Bei langen Versuchszeiten mit niedriger Spannung wird somit die identische Dehnung wie bei kurzer Zeit und hoher Spannung erreicht. Der Anstieg der Spannungs-Dehnungs-Kurve bei einer identischen Dehnung ergibt bei den verschiedenen Zeiten den Wert des Kriechmoduls Ec (siehe: [[Kriechverhalten Ermittlung]]), wobei der Ausgangswert der [[Elastizitätsmodul]] des Kurzzeitversuches Et ist ('''Bild 5d'''). Zu erkennen ist hier die deutliche Abnahme des Kriechmoduls mit Erhöhung der Prüf- oder Einsatzdauer für den Werkstoff. 
Eine umfangreiche Literaturanalyse mit Angabe von [[Werkstoffkennwert]]en bei Zeitstandbelastung für zahlreiche Kunststoffe wird in [4] gegeben.

==Siehe auch==
*[[Festigkeit]]
*[[Prüfung von Verbundwerkstoffen – Anforderungen an Materialprüfmaschinen]]
*[[Materialprüfmaschine]]
*[[Schlagbeanspruchung Hochgeschwindigkeitsprüfung]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|Höninger, H.: Statisches Langzeitverhalten. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 175–186 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|DIN EN ISO 899-1 (2018-03): Kunststoffe–Bestimmung des Kriechverhaltens – Teil 1: Zeitstand-Zugversuch
|-valign="top"
|[3]
|DIN EN ISO 899-2 (2025-01): Kunststoffe–Bestimmung des Kriechverhaltens – Teil 2: Zeitstand-Biegeversuch bei Dreipunkt-Belastung
|-valign="top"
|[4]
|[[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]], [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Long-term loading. In: [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], [https://www.researchgate.net/profile/Sabine-Seidler Seidler, S.]: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers. Landolt-Börnstein. Volume VIII/6A3, Springer-Verlag, Berlin (2014) S. 286–331, (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 16)
|}

[[Kategorie:Kriechverhalten Kunststoffe]]

Zeitstanddruckversuch

2026-08-28T10:18:10Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
Zeitstanddruckversuch
__FORCETOC__
==Langzeitverhalten==
Für die experimentelle Bewertung des Langzeitverhalten von [[Kunststoffe]]n werden mechanische [[Werkstoffkenngröße]]n bei [[Zugversuch|Zug-]], [[Biegebeanspruchung|Biege]]- und [[Druckversuch|Druckbeanspruchung]] bestimmt, wobei zusätzlich die [[Werkstoffkenngröße|Kenngrößen]] bei Variation der Beanspruchungstemperatur und/ oder -zeit zu ermitteln sind. Dies ist eine notwendige Voraussetzung für eine sichere Auslegung von Erzeugnissen aus Kunststoffen (siehe: [[Kunststoffbauteil|Kunststoffbauteil, Dimensionierung]]), wie z. B. Rohre, Lagerwerkstoffe und Dichtungen, die im technischen Einsatz einer Langzeitbelastung unterliegen.

==Kriechverhalten bei Druckbeanspruchung==

Eine experimentelle Methode ist der Zeitstanddruckversuch. Dieser Versuch ist für konstruktiv genutzte [[Thermoplaste|thermo-]] und [[Duroplaste|duroplastische]] Kunststoffe sowie [[Faserverstärkte Kunststoffe|faserverstärkte Verbundwerkstoffe]] in allgemeiner Form nicht genormt, obwohl Druckkriechversuche in Anlehnung an [[Zeitstandzugversuch|Zug-]] und [[Zeitstandbiegeversuch|Biegekriechversuche]] in analoger Weise prüftechnisch einfach realisierbar sind.

Die für den [[Druckversuch]] angegebenen Prüfkörperformen nach DIN EN 826 sind prinzipiell für die Ermittlung der Druckverformung als Funktion der Beanspruchungszeit (Druckkriechkurven) geeignet. Die Auswertung und Ergebnisdarstellung von Druckkriechversuchen erfolgt in Analogie zum [[Zeitstandzugversuch]].

==Zeitstanddruckverhalten von Polytetraflourethylen==

'''Bild 1''' zeigt als Beispiel Druckkriechkurven (a), isochrone Druckspannungs-Stauchungs-Diagramme (b), das Zeitstandschaubild (c) und die Druckkriechmodulkurven (d) eines häufig als Dichtungs- und Lagerwerkstoff eingesetzten Polytetrafluorethylen ([[Kurzzeichen]]: PTFE).

[[Datei:Zeitstanddruckversuch_1.JPG]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Druckkriechverhalten von PTFE nach Höninger [3]
|}

==Sonderverfahren==

Unabhängig von der derzeitigen Normsituation existieren für einzelne Werkstoffgruppen Produktnormen, die Prüfeinrichtungen und Verfahren zur Bestimmung des Druckkriechverhaltens, z. B. bei Wärmedämmstoffen für das Bauwesen festlegen. Die Bewertung des Langzeit-[[Kriechen_Kunststoffe|Kriechverhaltens]] bei Druckbeanspruchung von Wärmedämmstoffen für das Bauwesen erfolgt nach DIN EN 1606 [4]. Das Prinzip beruht auf der Messung der Zunahme der Verformung (Stauchung) eines [[Prüfkörper]]s in einer speziellen Prüfanordnung unter einer konstanten Druckspannung und definierten Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Feuchte und Zeit. Die verschiedenen Laststufen für die Kriechprüfung sind entweder aus der Druckfestigkeit σm oder aus der Druckspannung bei 10 % Stauchung zu bestimmen. Das [[Kriechen_Kunststoffe|Kriechverhalten]] ist in äquidistanten Zeitabständen (z. B. logarithmisch) für eine Dauer von mindestens 90 Tagen zu [[Messen|messen]]. Diese Vorgehensweise entspricht im wesentlichem den Vorgaben gemäß DIN EN ISO 899 [5]. Die Prüfdauer wird in den entsprechenden Produktnormen vereinbart und unter Verwendung entsprechender mathematischer Extrapolationsverfahren ist die Berechnung von zuverlässigen Langzeitwerten bis zu einem vielfachen der Prüfzeit (z. B. 10 Jahre) möglich. Neben dem einachsigen [[Druckversuch]] sind zur Qualitätsüberwachung und Produktzulassung von [[Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen|Kunststoffbauteilen]] [[Werkstoffkenngröße|Kenngrößen]] erforderlich, die das zeitabhängige Verhalten unter [[Mehrachsiger Spannungszustand|mehrachsiger Beanspruchung]] berücksichtigen. Dazu gehören u. a. der Scheiteldruckversuch an Rohrabschnitten zum Nachweis eines Mindestkriechmoduls für Druckrohre und der [[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch|Zeitstandinnendruckversuch]] als Lebensdauernachweis für Kunststoffrohre.

==Siehe auch==
*[[Kriechverhalten Ermittlung]]
*[[Kriechverhalten Zeitstanddruckversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandbiegeversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandzugversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]]
*[[Zeitstandprüfung – Anforderungen an Prüfanlagen]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 184/185 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|DIN EN 826 (2013-05): Wärmedämmstoffe für das Bauwesen – Bestimmung des Verhaltens bei Druckbeanspruchung (zurückgezogen)
|-valign="top"
|[3]
|Höninger, H., Reichelt, E. u. a.: Langzeit-Deformationsverhalten von Plastwerkstoffen. Schriftenreihe Materialökonomie 32 (1982)
|-valign="top"
|[4]
|DIN EN 1606 (2013-05): Wärmedämmstoffe für das Bauwesen – Bestimmung des Langzeit-Kriechverhaltens bei Druckbeanspruchung (zurückgezogen)
|-valign="top"
|[5]
|DIN EN ISO 899-1 (2025-01): Kunststoffe – Bestimmung des Kriechverhaltens – Teil 1: Zeitstand-Zugversuch
|}

[[Kategorie:Druckversuch]]
[[Kategorie:Kriechverhalten Kunststoffe]]

Zeitstandbiegeversuch

2026-08-28T10:17:39Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
Zeitstandbiegeversuch
__FORCETOC__
==Langzeitverhalten==
Für die sichere Auslegung von Formteilen (siehe: [[Formmasse]]) und Erzeugnissen aus [[Kunststoffe]]n, die einer Langzeitbelastung unterliegen, werden [[Werkstoffkenngröße]]n bei ruhender Belastung benötigt, die hierzu gesicherte Aussagen ermöglichen. Langzeituntersuchungen können unter [[Zugversuch|Zug-]], [[Druckversuch|Druck-]] und [[Biegebeanspruchung]] durchgeführt werden, wobei die Variation von Beanspruchungszeit und -temperatur (siehe: [[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz]]) zu berücksichtigen ist. Desweiteren können umgebende Medien einen entscheidenden Einfluss auf die Eigenschaften ausüben [1].

==Kriechverhalten bei Biegebeanspruchung==

Die Bestimmung des [[Kriechen Kunststoffe|Kriechverhaltens]] bei [[Biegeversuch|Dreipunktbiegebelastung]] erfolgt nach DIN EN ISO 899-2 [2]. Zu verwenden sind [[Prüfkörper]] mit den Abmessungen Länge 80 mm, Breite 10 mm und Dicke 4 mm entsprechend der DIN EN ISO 178 [3].

Im Unterschied zum [[Biegeversuch|Kurzzeitbiegeversuch]] wird zur Berechnung der [[Randfaserdehnung]] <math>\epsilon</math>f (t) die zeitliche Änderung der Durchbiegung fb (t) herangezogen:
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\varepsilon_f \left(t\right)\,=\, \frac{6\,h\,f_b\left(t\right)}{L^2}\cdot 100.</math>
|}

==Zeitstandbiegeverhalten von Polyvinylchlorid==

Bezüglich der Durchführung und Auswertung von Kriechexperimenten bei [[Biegebeanspruchung]] gelten grundsätzlich die für den [[Zeitstandzugversuch]] getroffenen Aussagen. Im '''Bild 1''' werden ausgewertete Zeitstandbiegeexperimente am Beispiel von Polyvinylchlorid ([[Kurzzeichen]]: PVC) dargestellt.

[[Datei:Zeitstandbiegeversuch.JPG]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Zeitstandbiegverhalten von PVC bei verschiedenen Beanspruchungen: Kriechkurven (a), isochrone Biegespannungs-Randfaserdehnungs-Diagramme (b), Zeitstandschaubild (c) und Biegekriechmodul-Kurven (d) [4]
|}

Eine Reihe prüftechnischer Erfahrungen und Kenntnisse im Zusammenhang mit dem Zeitstandbiegeverhalten beruhen auf der mittlerweile zurückgezogenen DIN 54852 [5], die neben der [[Biegeversuch|Dreipunktbiege- auch noch die Vierpunktbiegebelastung]] beinhaltet.

Zeitstand-Biegeversuche mittels Dreipunktbiegebeanspruchung können vorzugsweise für [[Kunststoffe]] mit geringer Biegedehnung beim [[Bruch]] durchgeführt werden. Die experimentelle Vorgehensweise zur Ermittlung der Zeitstandbiegefestigkeit sollte in Analogie zum [[Zeitstandzugversuch]] erfolgen. Zeitstandbiegefestigkeitskurven sind aber weniger gebräuchlich [1].

==Siehe auch==
*[[Zeitstanddruckversuch]]
*[[Kriechverhalten Ermittlung]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandbiegeversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandzugversuch]]
*[[Zeitstandprüfung – Anforderungen an Prüfanlagen]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 183/184 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|DIN EN ISO 899-2 (2025-01): Kunststoffe – Bestimmung des Kriechverhaltens. Teil 2: Zeitstand-Biegeversuch bei Dreipunkt-Belastung
|-valign="top"
|[3]
|DIN EN ISO 178 (2026-04): Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften (Entwurf)
|-valign="top"
|[4]
|Höninger, H., Reichelt, E. u. a.: Langzeit-Deformationsverhalten von Plastwerkstoffen. Schriftenreihe Materialökonomie 32 (1982)
|-valign="top"
|[5]
|DIN 54852 (1986-09): Prüfung von Kunststoffen; Zeitstand-Biegeversuch bei Dreipunkt- und Vierpunktbelastung (zurückgezogen; ersetzt durch DIN EN ISO 899-2: 2023-03)
|}

[[Kategorie:Biegeversuch]]
[[Kategorie:Kriechverhalten Kunststoffe]]

Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz

2026-08-28T10:17:22Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Time–Temperature Shift Law}}
{{PSM_Infobox}}
Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz
__FORCETOC__
==Allgemeines==

Das Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz wird in der Literatur [1] auch als Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip bezeichnet. [[Viskoelastisches Werkstoffverhalten|Viskoelastische]] [[Werkstoff & Material|Materialien]] weisen neben der ausgeprägten Zeitabhängigkeit auch eine starke Temperaturabhängigkeit der Eigenschaften auf. Die Ursache dafür liegt in den molekularen Bewegungs- und Umlagerungsvorgängen begründet, die das [[Relaxation Kunststoffe|Relaxations-]] bzw. [[Kriechen Kunststoffe|Retardationsspektrum]] des Materials bestimmen.

==Die Zeit-Temperatur-Äquivalenz==

Als thermisch aktivierbare Prozesse laufen diese molekularen Vorgänge bei Zunahme der Temperatur mit wachsender [[Geschwindigkeit]] ab. Dadurch verschieben sich Relaxations- und Retardationszeitspektrum zu kürzeren Zeiten. Ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur nur die Geschwindigkeit der molekularen Prozesse, nicht jedoch ihre Art und Anzahl, so bleibt die Form des Relaxations- bzw. Retardationsspektrums und damit auch die Gestalt der viskoelastischen Kennwertfunktionen entlang der logarithmischen Zeitachse erhalten. Ihre zeitliche Lage ändert sich jedoch entsprechend der Temperatur. Eine Konsequenz dieses als "thermorheologisch einfach" bezeichneten Verhaltens ist die Zeit-Temperatur-Äquivalenz, deren Anwendung in Form des Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzips große praktische Bedeutung für die Vorhersage des Langzeitverhaltens (siehe: [[Zeitstandzugversuch]]) erlangt hat. Ist der Verlauf einer viskoelastischen [[Werkstoffkenngröße|Kenngröße]], zum Beispiel des [[Elastizitätsmodul|Moduls E]](log t), in einem bestimmten Zeitintervall bei unterschiedlichen Temperaturen bekannt, so
können die einzelnen Kurvenverläufe, wie in '''Bild 1''' schematisch dargestellt, durch horizontale Verschiebung mit der bei der Referenztemperatur T0 ermittelten Kurve E0(log t) zur Deckung gebracht werden.

[[Datei:Zeit_Temperatur1.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Schema der Masterkurvenkonstruktion durch Zeit-Temperatur-Superposition
|}

Damit entsteht eine Masterkurve, die das Werkstoffverhalten über einen weiten Zeitbereich abbildet. Die Verschiebungsfunktion log aT = log t – log t0 ist temperaturabhängig. Sie kann in vielen Fällen auf Grundlage eines ARRHENIUS-Ansatzes beschrieben werden:

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math> log \ a_{T}=log \left(\frac{t}{t_{0}}\right)=\frac{\Delta H}{2,3k}\left(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_{0}}\right)</math>
|(1)
|}

Im Bereich des Glasübergangs (siehe auch [[Glastemperatur]]) folgt sie jedoch häufig der WILLIAMS, LANDEL und FERRY (WLF)-Gleichung:

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math> log \ a_{T}=log\left(\frac{t}{t_{0}}\right)=\frac{C_{1}(T-T_{0})}{C_{2}+T-T_{0}}</math>
|(2)
|}

mit den universellen Konstanten C1 und C2 [2].

==Siehe auch==
*[[BOLTZMANN'sches Superpositionsprinzip]]
*[[Korrespondenzprinzip]]
*[[Thermostabilität PVC]]
*[[Stepped Isothermal Methode, Zugbeanspruchung]]
*[[Relaxationsverhalten Ermittlung]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|Lüpke, T.: Grundlagen mechanischen Verhaltens. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 88/89 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|Williams, M. L., Landel, R. F., Ferry, J. D.: The temperature dependence of relaxation mechanism in amorphous polymers and other glass-forming liquids. J. Amer. Chem. Soc. 77 (1955) 3701−3707; [https://doi.org/10.1021/ja01619a008 https://doi.org/10.1021/ja01619a008]
|}

[[Kategorie:Thermoanalytische Methoden]]

Zähigkeit Temperaturabhängigkeit

2026-08-28T10:17:02Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Toughness Temperature Dependence}}
{{PSM_Infobox}}
Zähigkeit Temperaturabhängigkeit
__FORCETOC__
== Temperaturabhängigkeit der Zähigkeit ==

Die Beschreibung der Temperaturabhängigkeit der [[Zähigkeit]] ist eine einsatzrelevante auswertemethodische Problemstellung in der [[Kunststoffprüfung]] [1−3].
Um die Einsatzgebiete von [[Kunststoffe]]n und [[Faserverstärkte Kunststoffe|Verbundwerkstoffen]] mit [[Polymer|polymerer]] Matrix zu erweitern, werden wachsende Anforderungen bezüglich der Erniedrigung der [[Spröd-Zäh-Übergangstemperatur|spröd-zäh-Übergangstemperaturen]] und der Temperaturstabilität gestellt.
Für eine [[Werkstoffwissenschaft|werkstoffwissenschaftliche]] Interpretation der Temperaturabhängigkeit der Zähigkeit sind [[Kenngröße]]n, die durch eine [[bruchmechanische Prüfung]] ermittelt wurden, erforderlich. Die starke Temperaturabhängigkeit der Nebenvalenzbindungen von Kunststoffen führt zu einer ausgeprägten Temperaturabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften, wie z. B. der [[Streckspannung|Streckgrenze]] und des [[Elastizitätsmodul|E-Moduls]] [2, 3]. Dieser Einfluss auf die mit verschiedenen Konzepten der [[Bruchmechanik]] bestimmten [[Kennwert]]e wird aus methodischer Sicht an Hand zweier ausgewählter Polypropylenwerkstoffe ([[Kurzzeichen]]: PP) betrachtet. Dabei wird zusätzlich der Einfluss der Beanspruchungsgeschwindigkeit (siehe: [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]]) dargestellt.

== Statische [[Beanspruchung]] ==

Die Temperaturabhängigkeit der Zähigkeit wurde bei quasistatischer Beanspruchung (siehe: [[Quasistatische Prüfverfahren]]) an [[CT-Prüfkörper|Compact Tension (CT)-Prüfkörpern]] für einen unorientierten und einen durch Kaltwalzen hochorientierten PP-Werkstoff betrachtet. Der durch nachträgliches Kaltwalzen erzeugte Orientierungsgrad betrug
fx = 80 %.

[[Datei:Zaehigkeit_Temp__1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Abhängigkeit der Bruchzähigkeit KIcLEBM, KIcE und des [[Bruchspiegel]]s as von der Temperatur für unorientiertes (B = 10 mm) und hochorientiertes (B = 4 mm) PP (WR = Walzrichtung)
|}

Im '''Bild 1''' werden die mit dem Konzept der linear-elastischen [[Bruchmechanik]] (LEBM) und dem [[Äquivalentenergiekonzept]] ermittelten Bruchzähigkeiten KIcLEBM und KIcE in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt.

Von Hille [3] wurden umfangreiche Strukturuntersuchungen zur Deutung der grundsätzlichen Zähigkeitserhöhung des hochorientierten im Vergleich zum unorientierten PP vorgelegt, wobei eine Umorientierung der Kristallite (a-Textur zu c-Textur) in Walzrichtung durch röntgenographische Texturmessungen nachgewiesen wurde.

Bei der Beschreibung der Temperaturabhängigkeit der [[Zähigkeit]] nach dem [[Bruchmechanik|LEBM-Konzept]] wurde experimentell ein Zähigkeitsabfall ermittelt, der auf die Abnahme der Bruchkraft zurückführbar ist. Dieses nicht der Vorstellung der Erhöhung der Deformierbarkeit entsprechende Verhalten wurde bereits frühzeitig in der Literatur [4−7] auch für andere [[Kunststoffe]] beschrieben, ohne die Ursachen immer aufklären zu können.

Aus dem linken Teilbild wird aus der Temperaturabhängigkeit des [[Bruchspiegel]]s as deutlich, dass offenbar auf Grund der vor der [[Riss|Rissspitze]] ablaufenden energiedissipativen Mechanismen der Gültigkeitsbereich der LEBM überschritten ist. Während die Berücksichtigung von as in KIcLEBM keine höheren Bruchzähigkeitswerte als für T = 193 K liefert, nimmt bei Anwendung des [[Äquivalentenergiekonzept]]es die Bruchzähigkeit mit steigender Temperatur zu.

Aus '''Bild 1''' wird auch deutlich, dass die mit zunehmender Temperatur zu erwartende erhöhte Verformungsfähigkeit des [[Werkstoff & Material|Werkstoffes]] durch das [[Bruchmechanik|LEBM-Konzept]] nicht widergespiegelt werden kann, und erst die Anwendung des [[Äquivalentenergiekonzept – Anwendungsgrenzen|Äquivalentenergiekonzeptes]] wenigstens zu gegenüber tieferen Temperaturen erhöhten Zähigkeitswerten führt, wie für den hochorientierten PP-Werkstoff deutlich wird. Gleichzeitig ist zu erkennen, dass der [[Bruchspiegel]] eine das Zähigkeitsverhalten mit zunehmender Temperatur qualitativ beschreibende [[Kenngröße]] ist. Unter diesen Aspekten erscheint es notwendig, die [[bruchmechanische Prüfung]] mit solchen Konzepten der [[Bruchmechanik]] durchzuführen und mit solchen [[Werkstoffkenngröße|Kenngrößen]] zu beschreiben, die das Verformungsvermögen des Werkstoffes berücksichtigen.

Bestimmt man für beide Werkstoffe die Temperaturabhängigkeit der J-Werte (siehe: [[J-Integral-Konzept]]), so ergibt sich der in '''Bild 2''' gezeigte Zusammenhang. Als Auswertemethode wurde, um die Übereinstimmung der quantitativen [[Werkstoffkennwert|Kennwerte]] mit [3] zu erhalten, die [[Auswertemethode nach Rice, Paris und Merkle]] herangezogen, wodurch die methodische Aussage nicht beeinflusst wird. Ermittelt man nach Gl. (1) die Bruchzähigkeitskennwerte KIcJ,

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>K^{J}_{Ic} = \sqrt{J \cdot E} \!</math>
|(1)
|}

so wird die Zunahme der Zähigkeitswerte mit zunehmender Temperatur qualitativ richtig beschrieben und die gleichzeitige Abnahme des statischen [[Elastizitätsmodul|E-Moduls]] mit der Temperatur zeigt keine dominanten Auswirkungen.

[[Datei:Zaehigkeit_Temp_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Einfluss der Temperatur auf die JIc- und die KIcJ - Werte von zwei PP-Werkstoffen
|}

Die erhöhte Verformungsfähigkeit der beiden [[Polymer]]werkstoffe mit zunehmender Temperatur wird insbesondere durch die kritische [[Rissöffnung]] widergegeben, wobei die Bestimmung der kritischen Rissöffnung nach der in [3] durchgeführten Analyse in Anlehnung an [8] mit der Gl. (2)

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\delta_{Ic} = \frac{v_c}{1+n(\frac{a+z}{W-a})} \!</math>
|(2)
|}

(z = Abstand des Weg (COD)-aufnehmers von der Prüfkörperoberfläche)
erfolgte. Versucht man wiederum die δIc-Werte in KIcCOD -Werte mit Hilfe von Gl. (3)

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>K^{COD}_{Ic} = \sqrt{m \cdot R_{e} \cdot \delta_{Ic} \cdot E} \!</math>
|(3)
|}

umzurechnen, so erhält man mit dem '''Constraint-Faktor''' (siehe auch: [[J-Integral-Konzept]]) m = 0,7 [3] den im linken Teilbild von '''Bild 3''' gezeigten Zusammenhang.

[[Datei:Zaehigkeit_Temp_3.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Einfluss der Temperatur auf die kritische [[Rissöffnung]] δ und die KIcCOD-Kennwerte für zwei PP-Werkstoffe
|}

Die KIcCOD-Werte sinken mit zunehmender Temperatur, da sich das zur Temperaturabhängigkeit des [[Elastizitätsmodul|E-Moduls]] analoge Verhalten der dynamischen [[Streckspannung|Streckgrenze]] Re offenbar stärker auswirkt als die durch die Registrierung der [[Rissöffnung|Kerbaufweitung]] erfasste erhöhte Verformungsfähigkeit mit zunehmender Temperatur [1].

Der für die JIc - und δIc-Kennwerte in Abhängigkeit von der Temperatur ermittelte Anstieg der [[Zähigkeit]] erfolgt im Bereich der [[Glastemperatur]]. Die Glastemperatur beträgt für den unorientierten PP-Werkstoff 278 K, und für fx = 80 % ist Tg = 285 K [3].

Die Kontrolle der [[Geometriekriterium|Geometriekriterien]] für die bruchmechanischen Konzepte führen zu der Aussage, dass nur für den unorientierten Ausgangzustand mit Sicherheit geometrieunabhängige [[Werkstoffkennwert]]e angenommen werden dürfen [1, 3].

== Dynamische Beanspruchung ==

Die Untersuchung der Temperaturabhängigkeit der bruchmechanischen Kennwerte bei dynamischer Beanspruchung erfolgt an [[SENB-Prüfkörper]]n, wobei die Art der Prüfkörperentnahme aus den gewalzten Platten im linken Teilbild von '''Bild 4''' angegeben wird.

[[Datei:Zaehigkeit_Temp_4.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Temperaturabhängigkeit der dynamischen Bruchzähigkeiten und des [[Bruchspiegel]]s für unorientiertes und hochorientiertes PP (B = 4 mm; s/W = 7; a/W ~ 0,45; WR = Walzrichtung)
|}

Die Problematik der Beschreibung des Zähigkeitsverhaltens mit bruchmechanischen Kenngrößen wird bei dynamischer [[Beanspruchung]] besonders deutlich.

Die dynamische Bruchzähigkeit nimmt bei Berechnung nach dem [[Bruchmechanik|LEBM-Konzept]] im untersuchen Temperaturbereich 123 ≤ T ≤ 293 K ab, wobei auch die Erweiterung der LEBM zur LEBM mit Kleinbereichsfließen durch Berücksichtigung des im rechten Teilbild angegebenen [[Bruchspiegel]]s keine über den Ausgangswerten bei T = 123 K liegende Bruchzähigkeiten liefert.

Im Gegensatz zur statischen [[Beanspruchung]] ist auch durch die Anwendung des [[Äquivalentenergiekonzept]]es keine bessere Beschreibung der Zunahme der Verformungsfähigkeit möglich, wie am Beispiel des hochorientierten PP gezeigt wird. Hier nehmen die KIdE-Werte zwar für T > 273 K zu, erreichen aber die Ausgangswerte für T = 123 K nicht.

Aus dem Vergleich mit '''Bild 1''' erkennt man, dass sowohl die Bruchzähigkeiten als auch das stabile Risswachstum (siehe: [[Rissausbreitung]]) deutlich niedrige Werte aufweisen.

[[Datei:Zaehigkeit_Temp_5.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 5''':
|width="600px" |Einfluss der Temperatur auf die JId- und die KIdJ-Werte von unorientiertem und hochorientiertem PP
|}

Auf Grund der mit zunehmender Temperatur ansteigenden maximalen Durchbiegung fmax und der Verformungsenergie AG wird, wie bei [[quasistatische Prüfverfahren|statischer Beanspruchung]], die zunehmende Verformungsfähigkeit des [[Werkstoff & Material|Werkstoffes]] durch das [[J-Integral-Konzept]] der FBM widergegeben (vgl. '''Bild 5'''). Während die bei statischer Beanspruchung ermittelten Bruchzähigkeitswerte mit zunehmender Temperatur noch geringfügig ansteigen, ist bei dynamischer Beanspruchung über den gesamten Temperaturbereich eine Zähigkeitsabnahme zu verzeichnen. Die Ursache liegt darin begründet, dass sich die Zunahme des dynamischen [[Elastizitätsmodul|E-Moduls]] Ed mit abnehmender Temperatur bei dem gegenüber statischer Beanspruchung wesentlich geringeren Anstieg in den JId-Werten stärker auswirkt. Die Ed-Werte wurden von Hille [3] im Zug-Dehn-Schwingversuch (siehe: [[Dynamisch-Mechanische_Analyse_(DMA)_–_Zugbeanspruchung|Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) − Zugbeanspruchung]]) mit einer Prüffrequenz von 1 Hz ermittelt. Die J-Werte und die dynamischen Bruchzähigkeiten sind bei schlagartiger [[Beanspruchung]] (siehe auch: [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe]]) nach der Überprüfung der [[Geometriekriterium|Geometriekriterien]] als geometrieunabhängige Werkstoffkennwerte anzusehen.

Ebenso wie die J-Werte sind zur Beschreibung des Zähigkeitsverhaltens die kritischen [[Rissöffnung]]en δId geeignet, die primär die erhöhte Verformungsfähigkeit mit wachsender Temperatur angeben und im Vergleich mit den δIc-Werten um etwa eine Größenordnung niedriger liegen. Dies ist in '''Bild 6''' für beide Polymerwerkstoffe besonders deutlich zu sehen.

[[Datei:Zaehigkeit_Temp_6.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 6''':
|width="600px" |Temperaturabhängigkeit der kritischen Rissöffnung δId und der dynamischen Bruchzähigkeit KIdCOD für unorientiertes und hochorientiertes PP
|}

Gleichzeitig wird aus dem linken Teilbild ersichtlich, dass die KIdCOD-Werte nicht geeignet sind, die erhöhte Verformungsfähigkeit zu beschreiben. Die dynamischen Bruchzähigkeiten nehmen im Vergleich mit den bei statischer Beanspruchung ermittelten KIcCOD-Kennwerten wesentlich stärker ab und deuten an, dass die zur Bruchzähigkeit gegensinnige Temperaturabhängigkeit von [[Elastizitätsmodul|E-Modul]] und [[Streckspannung|Streckgrenze]] sich bei dynamischer Beanspruchung stärker auswirkt.

==Aussagefähigkeit bruchmechanischer Kenngrößen==

Zusammenfassend ist zu bemerken, dass sich die Zähigkeitseigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur in geeigneter Weise durch das [[J-Integral-Konzept]] und das [[Crack Tip Opening Displacement-Konzept|CTOD-Konzept]] beschreiben lassen, da sie die Erhöhung der Verformungsfähigkeit besonders deutlich widerspiegeln.
Weniger günstig ist es, die Bruchzähigkeit nach dem [[Äquivalentenergiekonzept]] oder die KIcCOD- bzw. KIcJ-Werte zur Charakterisierung heranziehen, da diese die Modul- und Streckgrenzenabhängigkeit mit der Temperatur enthalten, die eine zum Zähigkeitsverhalten gegensinnige Temperaturabhängigkeit aufweisen [2]. Weitere Beispiele zur Beschreibung der Temperaturabhängigkeit der [[Zähigkeit]] mit bruchmechanischen [[Werkstoffkenngröße|Kenngrößen]] sind in [1] enthalten.

==Siehe auch==
*[[Zähigkeit]]
*[[Risszähigkeit]]
*[[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]]
*[[Fraktographie]]
*[[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]
*[[J-Integral Auswertemethoden]]
*[[Risswiderstandskurve]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]]: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technische Hochschule Leuna-Merseburg], Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986) H 6, S. 787–788 ([https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])
|-valign="top"
|[2]
|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], Che, M.: Assessment of temperature-dependent fracture behaviour with different fracture mechanics concepts on example of unoriented and cold-rolled polypropylene. Journal of Applied Fracture Polymer Science 66 (1997) 1237−1249; [https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19971114)66:7%3C1237::AID-APP4%3E3.0.CO;2-H https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19971114)66:7%3C1237::AID-APP4%3E3.0.CO;2-H]
|-valign="top"
|[3]
|Hille, E.: Untersuchungen zum Bruchverhalten des orientierten isotaktischen Polypropylen. Ph.D. Dissertation, [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technische Hochschule Leuna-Merseburg (1983)]
|-valign="top"
|[4]
|Casiraghi, T.: The fracture mechanics of polymers at high rates. Polymer Engngeering and Science 18 (1978) 10, 833−839; [https://doi.org/10.1002/pen.760181016 https://doi.org/10.1002/pen.760181016]
|-valign="top"
|[5]
|Karger-Kocsis, J., Kiss, L., Kuleznev, V. N.: Mechanical loss peaks of polypropylene/EPDM blends in relation to their fracture toughness and impact strength. Acta Polymerica 33 (1982) 1,14–19; [https://doi.org/10.1002/actp.1982.010330103 https://doi.org/10.1002/actp.1982.010330103]
|-valign="top"
|[6]
|Savadori, A., Bramuzzo, M., Marega, C.: Kunststoffe 73 (1983) 4, 203
|-valign="top"
|[7]
|[[Williams, James Gordon|Williams, J. G.]]: Fracture mechanics of polymers. Polymer Engngeering and Science 17 (1977) 144–149; [https://doi.org/10.1002/pen.760170303 https://doi.org/10.1002/pen.760170303]
|-valign="top"
|[8]
|Schwalbe, K. H.: Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum COD-Konzept und J-Integral. Fortschritt-Berichte, VDI Zeitschrift Reihe 18, Nr. 10 VDI-Verlag, 1981 (ISBN 978-3-1814-1018-9)
|}

[[Kategorie:Bruchmechanik]]

Zähigkeit

2026-08-28T10:16:42Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Toughness}}
{{PSM_Infobox}}
Zähigkeit
__FORCETOC__
==Allgemeines==
Bei dem Einsatz von [[Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen|Kunststoffbauteilen]] in verschiedenen Industriezweigen wie der Automobilindustrie, dem Bauwesen, dem chemischen Apparatebau, der Mikroelektronik, der Medizintechnik oder dem Hausgerätesektor ist die Zähigkeit eine wichtige [[Werkstoffkenngröße]], die prüftechnisch mit unterschiedlichen Prüfmethoden nachgewiesen werden muss. 
Dabei treten neben [[Quasistatische Prüfverfahren|statischen]] und [[Ermüdung|schwingenden]] (dynamischen) auch sehr häufig schlag- oder stoßartige [[Beanspruchung]]en auf (siehe auch: [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe]]).

==Methoden der Zähigkeitsprüfung==

Auf Grund der vergleichsweise einfachen Durchführbarkeit konventioneller Zähigkeitsprüfmethoden werden

* der [[Schlagbiegeversuch|Schlag-]] und [[Kerbschlagbiegeversuch]]
**in Charpy-Anordnung nach DIN EN ISO 179-1 [1], Kenngrößen: Schlagzähigkeit acU, Kerbschlagzähigkeit acN
**in Izod-Anordnung nach DIN EN ISO 180 [2], Kenngrößen: Schlagzähigkeit aiU, Kerbschlagzähigkeit aiN 
**in Dynstat-Anordnung nach DIN 53435 [3], Kenngrößen: Schlagzähigkeit adU, Kerbschlagzähigkeit adA bzw. adD 
*der uniaxiale [[Schlagzugversuch|Schlagzug-]] und [[Kerbschlagzugversuch]] nach DIN EN ISO 8256 [4] 
**Kenngrößen: Schlagzugzähigkeit atU, Kerbschlagzugzähigkeit atN und
* der biaxiale [[Durchstoßversuch|Durchstoß-]] oder Fallbolzenversuch nach DIN EN ISO 6603-1 [5] 
:Kenngröße: 50 % Schädigungsarbeit E50

häufig eingesetzt, wobei der Einsatz in der Qualitätssicherung unumstritten ist. Zusätzliche Informationen zu diesen Kenngrößen werden mit den [[Instrumentierung|instrumentierten]] Prüfverfahren nach DIN EN ISO 179-2 [6] und DIN EN ISO 6603-2 [7] erhalten, da hier Kraft-Verformungs-Diagramme mit erhöhten Aussagegehalt registriert werden.

==Bedeutung der bruchmechanischen Prüfung==

Eine neue Generation von [[Werkstoffkenngröße]]n mit wesentlich erhöhtem Informationsgehalt stellen geometrieunabhängige bruchmechanische Kenngrößen dar (siehe: [[Geometriekriterium]]), die als Zielgrößen in der Werkstoffentwicklung und bei der [[Kunststoffbauteil|Dimensionierung von Bauteilen]] dienen [8], wobei auch hier die Grundvoraussetzung der Anwendung [[Instrumentierung|instrumentierter Prüfmethoden]], allerdings mit variierten Prüfbedingungen, besteht.

Die wichtigsten Methoden der [[Bruchmechanische Prüfung|Bruchmechanischen Prüfung]] sind nach der Art der [[Beanspruchung]] in [[quasistatische Prüfverfahren|quasistatische]], [[Ermüdung|zyklische]] und [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe|schlagartige]] Prüfung untergliedert. Als Kenngrößen werden die

* Bruchzähigkeit KIc oder KId (siehe: [[Bruchmechanik]])
* Kritische [[Rissöffnung]]sverschiebung δIC oder δId und die
* J-Integralwerte (siehe: [[J-Integral Auswertemethoden]])

ermittelt, die es ermöglichen, eine Reihe von Einflussfaktoren auf das Zähigkeitsverhalten, wie konstruktiv bedingte [[Kerb]]en, fertigungsbedingte Defekte, [[Mehrachsiger Spannungszustand|mehrachsige Spannungszustände]], mediale Beanspruchungen, tiefe Temperaturen und hohe [[Prüfgeschwindigkeit|Geschwindigkeiten]] in ihrer Wirkung gezielt zu berücksichtigen.

Von [[Blumenauer, Horst|Blumenauer]] [9] wird auf die kombinierte Wirkung dieser Faktoren, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, dem Vorliegen von [[Riss]]en und [[Kerb]]en, [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Eigenspannungen]] sowie einer [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe|schlagartigen Beanspruchung]] verwiesen. Die Bruchspannung kann hier erheblich unter der [[Streckspannung|Streckgrenze]] des [[Werkstoff & Material|Werkstoffes]] liegen, man spricht hier von einem Niederspannungsbruch. Für [[Kunststoffe]] wird mit sinkender Temperatur z. B. bei Einsatztemperaturen unterhalb der [[Glastemperatur]], häufig ein Wechsel im [[Deformation]]s- und [[Bruch]]mechanismus vom Zähbruch zum Sprödbruch (siehe: [[Brucharten]]) beobachtet. Hier wird die Untersuchung der gesamten [[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit|Temperaturabhängigkeit]] der Kennwerte erforderlich, um den Zähigkeitsnachweis mit Hilfe von Übergangstemperaturen (siehe: [[Spröd-Zäh-Übergangstemperatur]]) oder auch Grenztemperaturen führen zu können.

Eine umfangreiche Zusammenstellung von bruchmechanischen Kennwerten für [[Kunststoffe]], [[Elastomere]] und [[Kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe|Verbundwerkstoffe]] ist in [10–12] zusammengestellt.

==Siehe auch==

*[[Bruchmechanik]]
*[[Bruchmechanische Prüfung]]
*[[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]]
*[[Fraktographie]]
*[[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]
*[[J-Integral Auswertemethoden]]
*[[Risswiderstandskurve]]
*[[Risszähigkeit]]
*[[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|DIN EN ISO 179-1 (2026-07): Kunststoffe – Bestimmung der Charpy-Schlageigenschaften – Teil 1: Nicht instrumentierte Schlagzähigkeitsprüfung
|-valign="top"
|[2]
|DIN EN ISO 180 (2023-09): Kunststoffe – Bestimmung der Izod-Schlageigenschaften
|-valign="top"
|[3]
|DIN 53435 (2024-10): Prüfung von Kunststoffen – Biegeversuch und Schlagbiegeversuch an Dynstat-Probekörpern
|-valign="top"
|[4]
|DIN EN ISO 8256 (2024-03): Kunststoffe – Bestimmung der Schlagzugzähigkeit
|-valign="top"
|[5]
|DIN EN ISO 6603-1 (2000-10): Kunststoffe – Bestimmung des Durchstoßverhaltens fester Kunststoffe – Teil 1: Nicht-Instrumentierter Schlagversuch
|-valign="top"
|[6]
|DIN EN ISO 179-2 (2020-09): Kunststoffe – Bestimmung der Charpy-Schlageigenschaften – Teil 2: Instrumentierte Schlagzähigkeitsprüfung
|-valign="top"
|[7]
|DIN EN ISO 6603-2 (2023-11): Kunststoffe – Bestimmung des Durchstoßverhaltens fester Kunststoffe – Teil 2: Instrumentierter Schlagversuch
|-valign="top"
|[8]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]]: Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 237–291 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[9]
|[[Blumenauer, Horst|Blumenauer, H.]], Pusch, G.: Technische Bruchmechanik. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1993) 3. Auflage, S. 42‒49 (ISBN 3-342-00659-5; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 29-3)
|-valign="top"
|[10]
|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [https://www.researchgate.net/profile/Sabine-Seidler Seidler, S.]: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers, Landolt-Börnstein. Volume VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014) (ISBN 978-3-642-55165-9; E-Book ISBN 978-3-642-55166-6; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 16); [https://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-55166-6 https://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-55166-6]
|-valign="top"
|[11]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], [[Reincke,_Katrin|Reincke, K.]]: Technical material diagnostics – Fracture mechanics of filled elastomer blends. In: Grellmann, W., [https://de.wikipedia.org/wiki/Gert_Heinrich Heinrich, G.], Kaliske, M., Klüppel, M., Schneider, K., [https://de.wikipedia.org/wiki/Thomas_A._Vilgis Vilgis, T.] (Eds.): Fracture Mechanics and Statistical Mechanics of Reinforced Elastomeric Blends. Springer Verlag Berlin Heidelberg, (2013) (ISBN 978-3-642-37909-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 14)
|-valign="top"
|[12]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], Langer, B. (Hrsg.): Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials. Springer Series in Materials Science 247, Springer Verlag, Berlin Heidelberg (2017) (ISBN 978-3-319-41877-3; E-Book: ISBN 978-3-319-41879-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 19)
|}

[[Kategorie:Bruchmechanik]]

Inhaltsverzeichnis

2026-08-28T10:16:02Z

Oluschinski: /* Z */

Herzlich willkommen beim Wiki "[[Lexikon der Kunststoffprüfung]]" der [http://www.psm-merseburg.de Polymer Service GmbH Merseburg] ([[Polymer_Service_GmbH_Merseburg|PSM]])!

Online-Version 15 (Dezember 2025)
{{TOC}}
{{PSM_Infobox}}
== A ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[A-Bild-Technik]]
*[[ABBE-Refraktometer]]
*[[Abrieb Elastomere]]
*[[Absorption Licht]]
*[[Absorption Schallwellen]]
*Absorptionskoeffizient (Absorptionsgrad) (siehe [[Thermographie]])
*Abstumpfung der Rissspitze (siehe [[Stretchzone]], [[in-situ-Zugversuch im ESEM mit SEA]] und [[Rissöffnung]])
*ADAM-GIBBS-Relation (siehe [[Kristallinität]])
*Adhäsionsverhalten von Folien (siehe [[Peel-Clingtest]])
*[[Adhäsive Energiefreisetzungsrate]]
*[[Akkreditierung und Zertifizierung]]
*[[Akustische Eigenschaften]]
*[[Akustische Emission]]
*[[Alpha-Rockwellhärte]]
*[[Alterung]]
*[[Alterung Elastomere]]
*[[Altstädt, Volker]]
*Anisotrope Deformation (siehe [[Deformation#Anisotrope Deformation|Deformation]])
*[[Anisotropie]]
*Ansetzdehnaufnehmer (siehe [[Zugversuch#Zugversuch.2C_Wegmesstechnik|Zugversuch, Wegmesstechnik]])
*Anstiegzeit der elektronischen Messkette (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]])
*[[Antriebe für Materialprüfmaschinen]]
*[[Äquivalentenergiekonzept – Anwendungsgrenzen]]
*[[Äquivalentenergiekonzept – Grundlagen]]
*Arc-Shaped-Prüfkörper (siehe [[C-förmiger Prüfkörper]])
*[[Arcan-Prüfkörper]]
*Atmosphärisches Rasterelektronenmikroskop (siehe [[Umgebungs-REM]])
*Atomic Force Mikroskopie (siehe [[Rasterkraftmikroskopie]] und [[Elektronenmikroskopie]])
*[[Auflagerabstand]]
*[[Auflösung Laserextensometer-Gerätesysteme]]
*[[Auflösung Materialprüfmaschine]]
*[[Auflösungsvermögen Mikroskop]]
*Aufprallgeschwindigkeit (siehe [[Prüfgeschwindigkeit]])
*Aufschlaggeschwindigkeit (siehe [[Prüfgeschwindigkeit]])
*[[Aufschlagimpuls]]
*Auftreffgeschwindigkeit (siehe [[Prüfgeschwindigkeit]])
*Ausdehnungskoeffizient (siehe [[Thermischer Ausdehnungskoeffizient]])
*[[Ausgangsrisslänge]]
*[[Aushärtung]]
*[[Auswertemethode nach Begley und Landes]]
*[[Auswertemethode nach Kanazawa]]
*[[Auswertemethode nach Merkle und Corten]]
*[[Auswertemethode nach Rice, Paris und Merkle]]
*[[Auswertemethode nach Sumpter und Turner]]
*Autoadhäsion (siehe [[Peel-Clingtest_erweitert|Peel-Clingtest erweitert]])
}}

== B ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[B-Bild-Technik]]
*[[Bakelit]]
*Bananen-Prüfkörper (siehe [[RDE-Prüfkörper]])
*BARENBLATT'sche Rissmodell (siehe [[Rissmodell nach BARENBLATT]])
*[[Barcol-Härte]]
*[[Barriere-Kunststoffe]]
*BAUMANN-Abdruck (siehe [[Materialographie]])
*[[Bauteilprüfung]]
*[[Bauteilversagen]]
*[[Beanspruchung]]
*Beanspruchungsgeschwindigkeit (siehe [[Prüfgeschwindigkeit]])
*Beidseitig gekerbter Prüfkörper (siehe [[DENT-Prüfkörper]])
*Bell-Test (Telefon-Test) (siehe [[Biegestreifenverfahren]])
*[[Beständigkeitsuntersuchungen Elastomere]]
*BERNOULLI'sche Balkentheorie (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*Berry's Methode (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*Biege-E-Modul (siehe [[Biegemodul]])
*Biege-Elastizitätsmodul (siehe [[Biegemodul]])
*[[Biegebeanspruchung]]
*[[Biegefestigkeit]]
*[[Biegemodul]]
*Biegeprüfkörper (siehe [[SENB-Prüfkörper]])
*Biegesteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]] und [[Biegeversuch Nachgiebigkeit]])
*[[Biegestreifenverfahren]]
*[[Biegeversuch]]
*[[Biegeversuch Einflüsse]]
*[[Biegeversuch Fließspannung]]
*[[Biegeversuch Nachgiebigkeit]]
*[[Biegeversuch Prüfeinflüsse]]
*[[Biegeversuch Prüfkörperentnahme]]
*[[Biegeversuch Prüfkörperformen]]
*[[Biegeversuch Schubspannung]]
*[[Biegeversuch und Lichtmikroskopie]]
*[[Biegeversuch und Schallemissionsanalyse]]
*[[Bierögel, Christian]]
*[[Bildgebende Ultraschallprüfung]]
*[[Bindenaht]]
*[[Bio-Kunststoffe]]
*[[Bio-Kunststoffe – schlagzähmodifiziert]]
*Biopolymerfolie (siehe [[Lochbildung Folie]], [[Lochbildung Kunststoffe]] und [[Essential Work of Fracture (EWF)-Konzept]])
*[[Blumenauer, Horst]]
*[[BOLTZMANN'sches Superpositionsprinzip]]
*Brechung (Refraktion) (siehe [[Ultraschalldoppelbrechung]])
*[[Brechung Licht]]
*[[Brechung Schallwellen]]
*Brechungsgesetz (siehe [[Brechung Licht]] und [[Brechung Schallwellen]])
*Brechungsindex (siehe [[Brechzahl]])
*[[Brechzahl]]
*Brechzahlbestimmung (siehe [[ABBE-Refraktometer]])
*[[Bruch]]
*Brucharbeit (siehe [[Kerbschlagbiegeversuch]] und [[Bruchmodell faserverstärkte Kunststoffe]])
*[[Brucharten]]
*Bruchdehnung (siehe [[Zugfestigkeit]])
*Bruchenergie (siehe [[Bruchentstehung]])
*[[Bruchentstehung]]
*Bruchfestigkeit (siehe [[Bruch]], [[Festigkeit]] und [[Rissinitiierung]])
*[[Bruchfläche]]
*Bruchkriterium (siehe [[Energiefreisetzungsrate]])
*[[Bruchmechanik]]
*Bruchmechanikprüfkörper (siehe [[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]])
*[[Bruchmechanische Prüfung]]
*Bruchmerkmale (siehe [[Brucharten]])
*[[Bruchmodell faserverstärkte Kunststoffe]]
*[[Bruchmoden]]
*[[Bruchparabeln]]
*[[Bruchprozesszone]]
*[[Bruchsicherheitskriterium]]
*[[Bruchspiegel]]
*Bruchursachen (siehe [[Bruchentstehung]])
*[[Bruchverhalten]]
*[[Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen]]
*Bruchzähigkeit (siehe [[Bruchmechanik]])
*Bruchzeit (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]], [[Frequenzgangkontrolle]] und [[Plastic-Hinge-Modell]])
*[[BUCHHOLZ-Härte]]
*[[Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung]] (BAM)
}}

== C ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Campus®]]
*Campus Zugstab (siehe [[Vielzweckprüfkörper]])
*[[C-Bild-Technik]]
*[[C-förmiger Prüfkörper]]
*[[Charpy]]
*[[Charpy, Georges]]
*[[CIELAB-Farbraum]]
*Clingkraft (siehe [[Peel-Clingtest]], [[Peel-Clingtest_erweitert|Peel-Clingtest erweitert]] und [[Peel-Clingtest_zyklisch|Peel-Clingtest zyklisch]])
*Clingtest (siehe [[Peel-Clingtest]])
*[[CLS-Prüfkörper]] (Crack-Lap Shear)-Prüfkörper
*[[Compliance Methode]]
*Composite-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Composite-Prüfköpfe]])
*[[Compression After Impact (CAI)-Test]]
*Constraint-Faktor (siehe [[J-Integral-Konzept]] und [[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]])
*COUETTE-Typ-Rheometer (siehe [[Rotationsrheometer]])
*[[Crack Tip Opening Displacement-Konzept]] (CTOD-Konzept)
*Crashbeanspruchung (siehe [[Hochgeschwindigkeitszugversuch]] und [[Schlagbeanspruchung Hochgeschwindigkeitsprüfung]])
*[[Craze-Typen]]
*[[Crazing]]
*CRB-Test (Crack Round Bar-Test) (siehe [[Full Notch Creep Test (FNCT)]] und [[Pennsylvania Edge Notch Tensile (PENT) Test]]
*[[Crescentprüfkörper]]
*[[CT-Prüfkörper]] (Compact Tension)-Prüfkörper
*CTI-Wert (Comparative Tracking Index) (siehe [[Kriechstromfestigkeit]])
*[[CTS-Prüfkörper]] (Compact-Tension Shear)-Prüfkörper
*Curie-Temperatur (siehe [[Piezokeramik]] und [[Piezokeramischer Schwinger]])
}}

== D ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[D-Bild-Technik]]
*Dart-Drop-Test (siehe [[Durchstoßversuch]])
*[[Dauerfestigkeit]]
*[[Dauerschwingversuch]]
*[[DCB-Prüfkörper]] (Double-Cantilever Beam)-Prüfkörper
*[[De Mattia Test]]
*Defektdichte (siehe [[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]])
*Defektoskopie (siehe [[Hybride Methoden, Beispiele]], [[Plastographie]] und [[Transmission Schallwellen]])
*[[Deformation]]
*[[Deformationsgeschwindigkeit]]
*[[Deformationsmechanismen]]
*[[Deformationsverhalten von Humanknorpel]]
*Dehngeschwindigkeit (siehe [[Dehnrate Grundlagen]] und [[Dehnrate Applikationen]])
*[[Dehnmessstreifen]]
*[[Dehnrate Applikationen]]
*[[Dehnrate Grundlagen]]
*Dehnungsgeschwindigkeit (siehe [[Dehnrate Grundlagen]])
*[[Dehnviskosität]]
*[[DENT-Prüfkörper]] (Double-Edge-Notched Tension-Prüfkörper)
*[[Dichte]]
*[[Dielektrische Eigenschaften]]
*Dielektrizitätszahl (siehe [[Dielektrische Eigenschaften]])
*[[Dielektrischer Verlustfaktor]]
*[[Differential Scanning Calorimetry]] (DSC)
*Disk-Shaped CT-Prüfkörper (siehe [[RCT-Prüfkörper]])
*[[Dispersion]]
*Dissipationszone (siehe [[Bruchprozesszone]])
*Dog-Bone-Modell (siehe [[Plastische Zone]])
*Doppelseitig gekerbter Prüfkörper (siehe [[DENT-Prüfkörper]])
*Dow-Säbel-Test (siehe [[Biegestreifenverfahren]])
*Dreiachsiger Spannungszustand (siehe [[Mehrachsiger Spannungszustand]])
*Dreipunktbiegeprüfkörper (siehe [[SENB-Prüfkörper]])
*Dreipunktbiegeprüfung (siehe [[Biegeversuch]])
*Druck- und Knicksteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]])
*Druck-E-Modul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*Druck-Elastizitätsmodul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[Druckfestigkeit]]
*Druckkriechkurven (siehe [[Kriechverhalten Zeitstanddruckversuch]])
*[[Druckprüfanordnung]]
*[[Druckversuch]]
*[[Druckversuch Nachgiebigkeit]]
*DUGDALE'sche Rissmodell (siehe [[Rissmodell nach DUGDALE]])
*[[Duktilität]] Kunststoffe
*[[Durchgangswiderstand]]
*Durchschallungsanordnung (siehe [[Ultraschall-Durchschallungs-Technik]])
*Durchschlagfestigkeit (siehe [[Elektrische Durchschlagfestigkeit]])
*[[Durchstoßversuch]]
*Durchstoßversuch, instrumentierter (siehe [[Instrumentierter Durchstoßversuch]])
*[[Duroplaste]]
*[[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Biegebeanspruchung]]
*[[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Grundlagen]] (siehe auch [[Elastizitätsmodul]])
*[[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Torsionsbeanspruchung]]
*[[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Zugbeanspruchung]]
*Dynamische Differenz-Thermoanalyse (DSC) (siehe [[Differential Scanning Calorimetry]])
*Dynamische Differenzkalorimetrie (siehe [[Differential Scanning Calorimetry]])
*Dynamische Kraftmikroskopie-Tapping Mode (AFM-TM) (siehe [[Rasterkraftmikroskopie#Die dynamische Kraftmikroskopie – "Tapping Mode" (AFM-TM)|Rasterkraftmikroskopie]])
*Dynamische Temperaturmodulierte Differenzkalometrie (siehe [[Temperaturmodulierte Dynamische Differenzkalometrie]] TM-DSC)
*Dynstat (siehe [[Schlagbiegeversuch#Schlagbiegeversuch_nach_Dynstat|Schlagbiegeversuch nach Dynstat]] und [[Kerbschlagbiegeversuch#Kerbschlagbiegeversuch_nach_Dynstat|Kerbschlagbiegeversuch nach Dynstat]])
}}

== E ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*E-Modul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[Ebener Spannungszustand|Ebener Spannungs- und Dehnungszustand]]
*[[Effektive Risslänge]]
*[[Ehrenstein, Gottfried W.]]
*[[Eichen]]
*Eigenspannung (siehe [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen]])
*[[Einachsiger Spannungszustand]]
*Eindringkörper (Härteprüfung) (siehe [[Indenter]])
*[[Eindringmodul]]
*Eindringtiefenmessung (siehe [[Instrumentierte Härtemessung, Eindringtiefenmessung mit modifiziertem Tastfuß]])
*[[Eindruckbruchmechanik]]
*Eindruckhärte (siehe [[Stauchhärte]] und [[Barcol-Härte]])
*Eindruckwiderstand nach Buchholz (siehe [[BUCHHOLZ-Härte]])
*Einfache Balkentheorie (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*[[Einfallstelle]]
*[[Einfrierzeit]]
*Einschnürdehnung (siehe [[Zugversuch Gleichmaßdehnung]])
*Einseitig gekerbter Zugprüfkörper (siehe [[SENT-Prüfkörper]])
*Einspannklemmen (siehe [[Prüfkörpereinspannung]])
*Eintauchverfahren (siehe [[Dichte#Dichtebestimmung|Dichte]])
*Einzelschwinger-Senkrecht-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Normal-Prüfköpfe]])
*Elastische Deformation (siehe [[Deformation#Elastische Deformation|Deformation]])
*[[Elastizität]]
*[[Elastizitätsmodul]]
*[[Elastizitätsmodul Beispiele Kennwertermittlung]]
*[[Elastizitätsmodul Ultraschallmessungen]]
*[[Elastomere]]
*[[Elastomere Dispersion Füllstoffe]]
*[[Elektrische Durchschlagfestigkeit]]
*[[Elektrische Leitfähigkeit]]
*[[Electronic-Speckle-Pattern-Interferometrie]] (ESPI)
*Elektromechanischer Antrieb (siehe [[Antriebe für Materialprüfmaschinen#Elektromechanischer Antrieb|Antriebe für Materialprüfmaschinen]])
*[[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer]]
*Elektronenbeugung (siehe [[Transmissionselektronenmikroskopie]])
*[[Elektronenmikroskopie]] (EM)
*Elektrostatische Aufladung (siehe [[Elektrische Leitfähigkeit]])
*[[ELS-Prüfkörper]] (End-Loaded Split)-Prüfkörper
*Emission (siehe [[Akustische Emission]])
*Energetisches Bruchkriterium (siehe [[Energiefreisetzungsrate]])
*[[Energiebilanz IKBV]]
*Energiedichte (siehe [[J-Integral-Konzept]], [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]] und [[Trouser-Prüfkörper]])
*[[Energiedispersive Röntgenspektroskopie]] (EDX)
*[[Energieelastizität]]
*[[Energiefreisetzungsrate]]
*[[ENF-Prüfkörper]] (End-Notched Flexure)-Prüfkörper
*[[4 ENF-Prüfkörper]] (4 End-Notched Flexure)-Prüfkörper
*Entanglements (siehe [[Kunststoffe – Aufbau]], [[Entropieelastizität]] und [[Vernetzungsgrad Elastomere]])
*[[Entflammbarkeit]]
*[[Entropieelastizität]]
*[[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]]
*[[Ermüdung]]
*Ermüdungsprüfkörper (siehe [[Prüfkörper für Ermüdungsversuche]])
*[[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]]
*[[Erweitertes CTOD-Konzept]]
*ESEM (siehe [[Umgebungs-REM]])
*[[Essential Work of Fracture (EWF)-Konzept]]
*EULER'sche Knickversuch (siehe [[Festigkeit]], [[Steifigkeit]] und [[Schlankheitsgrad]])
*Exfolierung (siehe [[Schichtsilikatverstärkte Polymere]])
*Extinktion (siehe [[Transmission Licht]])
*Experimentelle Nachgiebigkeitsmethode (ECM) (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
}}

== F ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[F-Bild-Technik]]
*[[Fäden, Zipfel und Folien]]
*Fallbolzenversuch (siehe [[Durchstoßversuch]])
*Fallhammerverfahren (siehe [[Durchstoßversuch]])
*Fallhammerversuch (siehe [[Durchstoßversuch]])
*[[Farbabstand]]
*[[Farbe]]
*[[Farbeindringprüfung von Lasersinterbauteilen]]
*Farberscheinung (siehe [[Farbe]])
*[[Farbmessung]]
*[[Farbmetrik]]
*Farbreiz (siehe [[Farbe]])
*Faserbildung (siehe [[Brucharten]], [[Craze-Typen]] und [[Bruchparabeln]])
*[[Faser-Matrix-Haftung]]
*[[Faseragglomeration]]
*[[Faserorientierung]]
*Fasergehalt (siehe [[Veraschungsmethode]])
*[[Faserverstärkte Kunststoffe]]
*Federkennlinie (siehe [[Stauchhärte]])
*[[Fehler]]
*[[Fehlergrenze]]
*[[Festigkeit]] (siehe auch [[Zugfestigkeit]] und [[Elektrische Durchschlagfestigkeit]])
*Fibrillen (siehe [[Craze-Typen]], [[Brucharten]] und [[Bruchprozesszone]])
*[[Fixed-Arm-Peeltest]]
*Flachprüfkörper (siehe [[Kerbeinbringung]])
*Fließbruchmechanik (siehe [[Bruchmechanik#Fließbruchmechanik|Bruchmechanik]])
*Fließlinien (siehe [[Einachsiger Spannungszustand]] und [[Plastographie]])
*Fließspannung (siehe [[Streckspannung]])
*Fließzonen (siehe [[Scherbandbildung]] und [[Biegeversuch Fließspannung]])
*FLORY-HUGGIHS Wechselwirkungsparameter (siehe [[Vernetzungsgrad Elastomere]])
*FLORY-REHNER Theorie (siehe [[Vernetzungsgrad Elastomere]])
*Flüssigkeitspygnometer (siehe [[Dichte#Dichtebestimmung|Dichte]])
*[[Förderliche Vergrößerung Mikroskop]]
*[[Folienprüfung]]
*Formbeständigkeit (siehe [[Wärmeformbeständigkeit]])
*Formbeständigkeitstemperatur (siehe [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]])
*[[Formmasse]]
*[[Formmasseprüfung]]
*Formteil (siehe [[Formmasse]])
Fouriersches Gesetz (siehe [[Thermische Leitfähigkeit]])
*Fourier-Transformation (siehe [[Frequenzanalyse]])
*[[Fraktographie]]
*Free-falling Dart Test (siehe [[Durchstoßversuch]])
*Freie Energie (siehe [[Oberflächenenergie]] und [[Gummielastizität]])
*[[Frequenzanalyse]]
*[[Frequenzgangkontrolle]]
*[[FRMM-Prüfkörper]] (Fixed-Mode Mixed Mode)-Prüfkörper
*[[FTIR-Spektroskopie]] (Fourier-Transformations-Infrarotspekroskopie)
*[[Full Notch Creep Test (FNCT)]]
*Füllstoffe (siehe [[Teilchengefüllte Kunststoffe]])
*Funktionspolymere (Smart Polymers) (siehe [[Smart Materials]])
}}

== G ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Gasblasen]]
*[[Genauigkeitsklasse]]
*[[Geometriefunktion]]
*[[Geometriekriterium]]
*[[Geschwindigkeit]]
*Gewaltbruch (siehe [[Brucharten]], [[Bauteilversagen]] und [[Fraktographie]])
*[[Glanz]]
*[[Glanzmessung]]
*Glasfasergehalt (siehe [[Veraschungsmethode]])
*[[Glasfaserlängenverteilung Auflösung der Matrix]]
*[[Glasfaserlängenverteilung Veraschung]]
*[[Glasfaserorientierung]]
*[[Glastemperatur]]
*Gleichmaßdehnung (siehe [[Zugversuch Gleichmaßdehnung]])
*Gleitmodul (siehe [[Schubmodul]], [[Probennachgiebigkeit]] und [[Steifigkeit]])
*[[Glühdrahtprüfung]]
*[[Goodyear, Charles Nelson]]
*[[Grellmann, Wolfgang]]
*Grenzfläche (siehe [[Phasengrenzfläche]])
*Grenzflächenenergie (siehe [[Oberflächenenergie]])
*Grenzflächenspannung (siehe [[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung]])
*Grenzfrequenz (siehe [[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]] und [[Ultraschall-Stoßwellen-Prüfköpfe]])
*[[Griffith, Alan Arnold]] – Bruchmechanikpionier
*[[GRIFFITH´s Theorie]]
*[[GRIFFITH-Kriterium]]
*GRIFFITH'sche Rissmodell (siehe [[Rissmodell nach GRIFFITH]])
*[[Gummielastizität]]
}}

== H ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*HAGEN-POISSEUILLE-Gleichung (siehe [[Kapillarrheometer]])
*Haftfestigkeit (siehe [[Oberflächenprüftechnik]] und [[Kunststofffolien & Lacke – Oberflächenprüfung]])
*Haftung Glasfaser (siehe [[Faser-Matrix-Haftung]])
*[[Härte]]
*Härteprüfung (siehe [[Härte]])
*Härteumwertung (siehe [[Härte#Härteumwertung|Härte]])
*HDT(Heat-Distortion-Temperature)-Prüfung (siehe [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]])
*Heißsiegelverfahren (siehe [[Siegelnaht]])
*[[Hersteller von Materialprüfmaschinen]]
*[[HERTZ´sche Pressung]]
*[[Heterogenität]]
*[[HF-Bild]]
*Hochdruckkapillarrheometer (siehe [[Kapillarrheometer]])
*[[Hochgeschwindigkeitszugversuch]]
*[[HOOKE´sche Gesetz]]
*Hybridantrieb für Materialprüfmaschinen (siehe [[Antriebe_für_Materialprüfmaschinen#Hybridantrieb|Antriebe für Materialprüfmaschinen]])
*[[Hybride Methoden]] der Kunststoffdiagnostik
*[[Hybride Methoden, Beispiele]]
*HUYGENS'sche Prinzip (siehe [[Schalldruck]])
}}

== I ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*IKBV (siehe [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]])
*[[IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit]]
*[[IKBV Energie-Methode]]
*[[IKBV Erweiterte Stopp-Block-Methode]]
*[[IKBV Experimentelle Bedingungen]]
*[[IKBV Grenzen bruchmechanischer Bewertung]]
*[[IKBV Nichtlineares Werkstoffverhalten]]
*[[IKBV Probenlängenmethode]]
*[[IKBV Stopp-Block-Methode]]
*[[IKBV Stützweitenmethode]]
*[[IKBV Typen von Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagrammen]]
*[[IKBV mit SEA]]
*IKZV (siehe [[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch]])
*[[Implantatprüfung]]
*in-situ-Mikroskopie (siehe [[Transmissionselektronenmikroskopie]])
*in-situ-Peeltest (siehe [[Peelvorgang]])
*in-situ-R-Kurven Methode (siehe [[Biegeversuch und Lichtmikroskopie]])
*[[in-situ-Ultramikrotomie]]
*[[in-situ-Zugversuch im ESEM mit SEA]]
*[[in-situ-Zugversuch im NMR]]
*[[Indenter]]
*Informationsgehalt bruchmechanischer Werkstoffkenngrößen (siehe [[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]])
*Infrarotspektroskopie (siehe [[FTIR|FTIR-Spektroskopie]])
*Innendruckfestigkeit (siehe [[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]])
*Innendruckversuch (siehe [[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]])
*Instabiler Riss (siehe [[Rissausbreitung]])
*[[Instrumentierte Härtemessung, Eindringtiefenmessung mit modifiziertem Tastfuß]]
*[[Instrumentierte Härtemessung, Kriechen]]
*[[Instrumentierte Härtemessung, Relaxation]]
*[[Instrumentierte Härtemessung mit Temperierung]]
*[[Instrumentierte Härteprüfung – Methode Kenngrößen]]
*[[Instrumentierte Haftprüfung]]
*[[Instrumentierte Kratzprüfung]]
*[[Instrumentierter Durchstoßversuch]]
*Instrumentierter Fallbolzenversuch (siehe [[Instrumentierter Durchstoßversuch]] und [[Schlagbeanspruchung Fallbolzensystem]])
*[[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]
*[[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch]]
*[[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch, Beispiele]]
*[[Instrumentierung]]
*Intelligente Werkstoffe (siehe [[Smart Materials]])
*Interkalierte Struktur (siehe [[Schichtsilikatverstärkte Polymere]])
*[[Interlaminare Scherfestigkeit]]
*Interlaminarer Rissverlauf (siehe [[Peelvorgang]])
*[[IRHD-Härte]]
*Irwin-Kies-Gleichung (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*ISO-Normstab (siehe [[Vielzweckprüfkörper]])
*[[Isolationswiderstand]]
*Izod (siehe [[Schlagbiegeversuch#Schlagbiegeversuch nach Izod|Schlagbiegeversuch]])
}}

== J ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*J-Compliance Methode (siehe [[Compliance Methode]])
*[[J-Integral Auswertemethoden]] (Überblick)
*[[J-Integral-Konzept]]
*[[JTJ-Konzept]]
*[[Justieren]]
}}

== K ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Kalibrieren]]
*[[Kapillarrheometer]]
*Kaltverstreckung (siehe [[Zugversuch#Zugversuch.2C_W.C3.A4rmet.C3.B6nung|Zugversuch, Wärmetönung]])
*[[Kausch, Hans-Henning]]
*Kautschukelastizität (siehe [[Gummielastizität]])
*Kenngröße (siehe [[Werkstoffkenngröße]])
*Kennwert (siehe [[Werkstoffkennwert]])
*[[Keramographie]]
*[[Kerb]]
*Kerbaufweitung (siehe [[Rissöffnung]])
*[[Kerbeinbringung]]
*[[Kerbempfindlichkeit]]
*[[Kerbgeometrie]]
*[[Kerbschlagbiegeversuch]]
*Kerbschlagbiegeversuch, instrumentierter (siehe ([[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]])
*Kerbschlagzähigkeit (siehe [[Kerbschlagbiegeversuch]])
*[[Kerbschlagzugversuch]]
*Kerbschlagzugversuch, instrumentierter (siehe ([[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch]])
*Kerbwirkung (siehe [[Kerbempfindlichkeit]])
*[[Kernresonanzspektroskopie]]
*KIRCHHOFF'sche Strahlungsgesetz (siehe[[Thermographie]])
*[[Klangprüfung]]
*[[Klappenauslenkungstest]]
*Klappenauslenkungstest, Stimmprothese (siehe [[Klappenauslenkungstest#Klappenauslenkungstest, Stimmprothese |Klappenauslenkungstest]])
*[[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]]
*Knickspannung (siehe [[Probennachgiebigkeit]], [[Steifigkeit]] und [[Schlankheitsgrad]])
*[[KNOOP-Härte]]
*Kohäsionsfestigkeit (siehe [[Bruch]])
*[[Kohäsivzonenmodelle]]
*[[Kompaktzugprüfkörper]]
*Kompressionsmodul (siehe ([[Energieelastizität]])
*Kompressionswiderstand (siehe [[Stauchhärte]])
*Konditionierung (siehe [[Prüfklima]])
*Kontaktmechanik (siehe [[HERTZ´sche Pressung]])
*Kontaktwinkelmessung (siehe [[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung]])
*[[Kontinuumsmechanik]]
*[[Konventionelle Härteprüfung]]
*Konventioneller Schlagzugversuch (siehe [[Schlagzugversuch]])
*[[Korrespondenzprinzip]]
* Korrigierte Balkentheorie (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*Kraftmessdose (siehe [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer]] und [[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]])
*Kraftmesstechnik (siehe [[Zugversuch#Zugversuch, Kraftmesstechnik|Zugversuch]])
*[[Kratzbeständigkeit]]
*Kratzfestigkeit (siehe [[Kratzbeständigkeit]])
*[[Kriechen Kunststoffe]]
*Kriechmodul (siehe [[Kriechverhalten Zeitstandzugversuch]], [[Elastizitätsmodul]] und [[Kriechverhalten Ermittlung]])
*[[Kriechverhalten Ermittlung]]
*[[Kriechverhalten Rückfederungsversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandbiegeversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstanddruckversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]]
*[[Kriechverhalten Zeitstandzugversuch]]
*[[Kriechstromfestigkeit]]
*[[Kriechwegbildung]]
*[[Kristallinität]]
*Kristallinitätsgrad (siehe [[Kristallinität]])
*Kritische Rissöffnungsverschiebung (siehe [[Erweitertes CTOD-Konzept]])
*Kryo-Ultramikrotomie (siehe [[Ultramikrotomie]])
*Kugeldruckhärte (siehe [[IRHD-Härte]])
*[[Kugeleindruckhärte]]
*[[Kugel- oder Stifteindrückverfahren]]
*Kugeleindrückverfahren (siehe [[Kugel- oder Stifteindrückverfahren]])
*[[Kunststoffbauteil]], Dimensionierung
*[[Kunststoffdiagnostik]]
*[[Kunststoffe]]
*[[Kunststoffe – Aufbau]]
*[[Kunststofffolien & Lacke – Oberflächenprüfung]]
*[[Kunststoffprüfung]]
*Kurzbiegeprüfkörper (siehe [[Interlaminare Scherfestigkeit]])
*[[Kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe]]
*[[Kurzzeichen]] Kunststoffe
}}

== L ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*LAMBERT'sche Strahlungsgesetz (siehe [[Reflexion Licht]])
*LAMBERT-BEER'sche Schwächungsgesetz (siehe [[Absorption Licht]])
*Lamelle (siehe [[Kunststoffe – Aufbau]])
*[[Langsames Risswachstum]]
*[[Laser-Doppel-Scanner]]
*[[Laser-Doppler-Scanner]]
*[[Laser-Heterogenität der Dehnungsverteilung]]
*[[Laser-Längs-Quer-Scanner]]
*[[Laser-Multi-Scanner]]
*[[Laser-Parallel-Scanner]]
*[[Laser-Quer-Einheit]]
*Laser-Speckle-Shearing-Interferometrie (siehe [[Shearographie]])
*[[Laser-TMA-Scanner]]
*[[Laser-Winkel-Scanner]]
*[[Laserextensometrie]]
*[[Laserextensometrie Lokale Dehnungsregelung]]
*[[Lasersinterverfahren]]
*[[Lastrahmen]]
*Lichtabsorption (siehe [[Absorption Licht]])
*Lichtmikroskopie (siehe [[Biegeversuch und Lichtmikroskopie]], [[Metallographie]] und [[Plastographie]])
*Lichtreflexion (siehe [[Reflexion Licht]])
*Linear-elastische Bruchmechanik (siehe [[Bruchmechanik#Linear-elastische Bruchmechanik|Bruchmechanik]])
*Linear-elastische Bruchmechanik mit Kleinbereichsfließen (siehe [[Bruchmechanik#Linear-elastische Bruchmechanik mit Kleinbereichsfließen|Bruchmechanik]])
*[[Linear-viskoelastisches Verhalten]]
*Linearer Ausdehnungskoeffizient (siehe [[Thermomechanische Analyse]])
*[[Lochbildung Folie]]
*[[Lochbildung Kunststoffe]]
*Longitudinalwellen-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Normal-Prüfköpfe]])
*Low-Vacuum-Rasterelektronenmikroskop (siehe [[Umgebungs-REM]])
*Luftfeuchtigkeit (siehe [[Normklimate]])
*[[Luftultraschall]]
*[[Luftultraschall Gerätetechnik]]
*Lunker (siehe [[Vakuolen]], [[Einfallstelle]] und [[Bruchparabeln]])
}}

== M ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Makrodispersionsgrad Elastomere]]
*Makroskopische Bruchmerkmale (siehe [[Brucharten]] und [[Fraktographie]])
*[[Martens, Adolf]]
*Martens-Härte (siehe [[Instrumentierte Härteprüfung – Methode Kenngrößen]] und [[Universalhärte]])
*[[Maschinennachgiebigkeit]]
*[[Materialographie]]
*[[Materialprüfmaschine]]
*Materialwissenschaft (siehe [[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft]])
*[[MAXWELL-Modell]]
*[[Mehrachsiger Spannungszustand]]
*[[Mehrfachbruch UD-Tapes]]
*[[Menges, Georg]]
*[[Messabweichung]]
*[[Messen]]
*[[Messgenauigkeit]]
*[[Messgröße]]
*[[Messmittelüberwachung]]
*[[Messunsicherheit]]
*[[Messwert]]
*[[Messwertgenauigkeit]]
*[[Metallographie]]
*MFR (siehe [[Schmelze-Massefließrate]])
*[[Michler, Goerg Hannes]]
*Mikrofraktographie (siehe [[Fraktographie]])
*Mikro-IRHD (siehe [[IRHD-Härte]])
*[[Mikro- und Nanomechanik]]
*Mikrohärte (siehe [[Härte]])
*[[Mikroplastik und Nanoplastik]]
*[[Mikroporen]]
*[[Mikroprüftechnik]]
*Mikroriss (siehe [[Riss]])
*[[Mikroschädigungsgrenze]]
*Mikroskopische Bruchmerkmale (siehe [[Brucharten]])
*[[Mikroskopische Struktur]]
*[[Mikrotomie]]
*[[Mikrozugprüfung]]
*[[Mixed-Mode-Rissausbreitung]]
*[[MMB-Prüfkörper]] (Mixed-Mode Bend)-Prüfkörper
*[[Mobile Härtemessung]]
*Mode I-Beanspruchung (siehe [[Bruchmoden]] und [[Rissöffnungsmoden]])
*Mode I + III-Beanspruchung (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]])
*[[Mohs, Carl Friedrich Christian]]
*MOHS'sche Härteskala (siehe [[Ritzhärte]] und [[Mohs, Carl Friedrich Christian]])
*Morphologie (siehe [[Mikroskopische Struktur]])
*[[MPK-Norm]]
*[[MPK-Prozedur MPK-AE]]
*[[MPK-Prozedur MPK-IFV]]
*[[MPK-Prozedur MPK-IKBV]]
*[[MPK-Prozedur MPK-IKZV]]
*MTS (Maximum Tensile Stress)-Kriterium (siehe [[Mixed-Mode-Rissausbreitung]])
*MVR (siehe [[Schmelze-Volumenfließrate]])
}}

== N ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*Nachgiebigkeit (siehe [[Zugversuch Nachgiebigkeit]] und [[Probennachgiebigkeit]])
*Nanocomposite (siehe [[Schichtsilikatverstärkte Polymere]])
*[[Nano-Eindringprüfung]]
*[[Nase, Michael]]
*Neutrale Faser (siehe [[Randfaserdehnung]], [[Ultraschall-Geführte-Wellen]] und [[Ultraschall-Plattenwellen-Prüfköpfe]])
*NEWTON'sche Fluide (siehe [[Scherviskosität]])
*Nichtlinear-Viskoelastisches Werkstoffverhalten (siehe [[Elastizität]])
*Niederdruckkapillarrheometer (siehe [[Kapillarrheometer]])
*Normale Dehnung (siehe [[Zugfestigkeit]])
*Normalspannungsbruch-Hypothese (siehe [[Mixed-Mode-Rissausbreitung]])
*Normalprüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Normal-Prüfköpfe]])
*[[Normkleinstab]]
*[[Normklimate]]
*NMR-Spektroskopie (siehe [[Kernresonanzspektroskopie]])
}}

== O ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Oberfläche]]
*[[Oberflächenenergie]]
*[[Oberflächenprüftechnik]]
*[[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung]]
*[[Oberflächentechnik]]
*[[Oberflächenwiderstand]]
*[[Objekt-Rasterverfahren]]
*[[ODCB- bzw. MC-DCB-Prüfkörper]]
*Opazität (siehe [[Transmission Licht]])
*Orientierung (siehe [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen]])
*OWRK-Methode (siehe [[Oberflächenenergie]])
}}

== P ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*PALMQVIST-Härteprüfung (siehe [[Eindruckbruchmechanik]])
*PARIS–ERDOGAN Gleichung (siehe [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]])
*Partikelgefüllte Kunststoffe (siehe [[Teilchengefüllte Kunststoffe]])
*[[Peel-Clingtest]]
*[[Peel-Clingtest erweitert]]
*[[Peel-Clingtest zyklisch]]
*[[Peeleigenschaften von Peelsystemen]]
*[[Peelkraft]]
*[[Peelkraft-Bruchweg-Diagramm]]
*Peelkurve (siehe [[Peelkraft-Bruchweg-Diagramm]])
*[[Peeltest]]
*[[Peelverhalten – Modellierung]]
*[[Peelvorgang]]
*[[Peelwinkel]]
*[[Pennsylvania Edge Notch Tensile (PENT) Test]]
*[[Permeation]]
*Permitivität (siehe [[Dielektrische Eigenschaften]])
*Pflughärte (siehe [[Instrumentierte Kratzprüfung]] und [[Kunststofffolien & Lacke – Oberflächenprüfung]])
*Phased-Array-Technik (siehe [[Ultraschall-Gruppenstrahler-Prüfköpfe]])
*Phasen- und Gruppengeschwindigkeit (siehe [[Schallgeschwindigkeit]])
*[[Phasengrenzfläche]]
*Phasenmessende Deflektometrie (PMD (siehe [[Raster-Reflexionsverfahren]])
*Physikalische Rissinitiierung (siehe [[Stretchzone]] und [[Rissinitiierung]])
*Piezoelektrischer Effekt (siehe [[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]] und [[Piezokeramik]])
*[[Piezoelektrischer Kraftaufnehmer]]
*[[Piezokeramik]]
*[[Piezokeramischer Schwinger]]
*[[Plastic-Hinge-Modell]] (Türangelmodell)
*Plastische Deformation (siehe [[Deformation#Plastische Deformation|Deformation]])
*[[Plastische Zone]]
*Plastizität (siehe [[Deformation]], [[TABOR-Beziehung]] und [[Pure Shear-Prüfkörper]])
*[[Plastographie]]
*[[Poissonzahl]]
*[[Polarisationsoptische Untersuchung]]
*Poldi Härteprüfung (siehe [[Mobile Härtemessung]])
*Polybutensuccinat (PBS) (siehe [[Bio-Kunststoffe – schlagzähmodifiziert]])
*Polydispersität (PDI) (siehe [[Glasfaserlängenverteilung Auflösung der Matrix]])
*[[Polymer]]
*[[Polymerblends]]
*Polymerfolie (siehe [[ Kunststofffolien & Lacke – Oberflächenprüfung]])
*[[Polymer Service GmbH Merseburg]]
*Porosität (siehe [[Plastographie]], [[Keramographie]] und [[Farbeindringprüfung von Lasersinterbauteilen]])
*[[Probekörper]]
*[[Probennachgiebigkeit]]
*Produktfehler (siehe [[Fehler]])
*[[Prothesendurchzugstest]]
*Prothesendurchzugstest, Stimmprothese (siehe [[Prothesendurchzugstest#Prothesendurchzugstest, Stimmprothese|Prothesendurchzugstest]])
*[[Prüfen]]
*[[Prüfgeschwindigkeit]]
*[[Prüfklima]]
*[[Prüfkörper]]
*[[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]]
*[[Prüfkörper für Ermüdungsversuche]]
*[[Prüfkörper für Lasersintern]]
*[[Prüfkörpereinspannung]]
*Prüfkörpernachgiebigkeit (siehe [[Probennachgiebigkeit]])
*Prüfkörpervorbereitung (siehe [[Prüfklima]])
*Prüfmaschinenhersteller (siehe [[Hersteller von Materialprüfmaschinen]])
*Prüfung von Klebverbindungen (siehe [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung]] und [[SCB-Prüfkörper]])
*[[Prüfung von Kunststoffverpackungen]]
*[[Prüfung von Verbundwerkstoffen]]
*[[Prüfung von Verbundwerkstoffen – Anforderungen an Materialprüfmaschinen]]
*PTI-Wert (Proof Tracking Index) (siehe [[Kriechstromfestigkeit]])
*[[Pure Shear-Prüfkörper]]
*[[Push-Out-Test]]
}}

== Q ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*Quasistatische Kurzzeitversuche (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[Quasistatische Prüfverfahren]]
*Quellgrad (siehe [[Vernetzungsgrad Elastomere]])
*Quellung (siehe [[Wasseraufnahme]])
*Querkontraktion (siehe [[Poissonzahl]])
}}

== R ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Radusch, Hans-Joachim]]
*[[Rampen, Schollen und Stufen]]
*[[Randfaserdehnung]]
*[[Raster-Reflexionsverfahren]]
*[[Rasterelektronenmikroskopie]] (REM)
*[[Rasterkraftmikroskopie]]
*Rastlinien (siehe [[Brucharten]], [[Fraktographie]] und [[Wellen und Rastlinien]])
*[[RCT-Prüfkörper]] (Round Compact Tension-Prüfkörper)
*[[RDE-Prüfkörper]] (Reduced-Dynamic Effects)-Prüfkörper
*[[Reflexion Licht]]
*[[Reflexion Schallwellen]]
*Refraktion (siehe [[Brechung Licht]])
*Registrierende Mikrohärte (siehe [[Instrumentierte Härteprüfung – Methode Kenngrößen]])
*[[Registrierende Mikrohärte mit AFM]]
*Registrierender Haftversuch (siehe [[Instrumentierte Haftprüfung]])
*[[Reibungskraft]]
*[[Reincke, Katrin]]
*Reißenergie (siehe [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]], [[Pure Shear-Prüfkörper]] und [[Trouser-Prüfkörper]])
*[[Reißmodul]]
*Relative Dielektrizitätskonstante (siehe [[Dielektrische Eigenschaften]])
*[[Relaxation Kunststoffe]]
*[[Relaxationsverhalten Ermittlung]]
*[[Remission Licht]]
*Reptation-Modell (siehe [[Siegelnaht]])
*[[Resonanzanalyse]] (akustische)
*Restdruckfestigkeit (siehe [[Compression After Impact (CAI)-Test]])
*Restfestigkeit (siehe [[Biegestreifenverfahren]])
*Retardation (siehe [[Kriechen Kunststoffe]])
*[[Rheometrie]]
*[[Rieselfähigkeit]]
*[[Ringversuch]]
*[[Riss]]
*Rissabstumpfung (siehe [[Bruchmechanik]] und [[Risswiderstandskurve]])
*[[Rissausbreitung]]
*Rissausbreitungsenergie (siehe auch [[Rissverzögerungsenergie]])
*Rissbildung (siehe [[Bruchentstehung]])
*Rissbruchkriterium (siehe [[Bruchsicherheitskriterium]])
*[[Rissinitiierung]]
*[[Rissmodell nach BARENBLATT]]
*[[Rissmodell nach DUGDALE]]
*[[Rissmodell nach GRIFFITH]]
*[[Rissmodell nach IRWIN und Mc CLINTOCK]]
*[[Rissmodelle]]
*[[Rissöffnung]]
*[[Rissöffnungsmoden]]
*Rissöffnungsverschiebung (siehe [[Erweitertes CTOD-Konzept]])
*Rissöffnungsverschiebungsgeschwindigkeit (siehe [[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]])
*Rissöffnungsverschiebungskonzept (siehe [[Crack Tip Opening Displacement-Konzept]] (CTOD-Konzept)
*[[Rissverzögerungsenergie]]
*Risswachstum (siehe [[Rissausbreitung]])
*[[Risswachstum Spannungsrisskorrosion]]
*Risswachstumsgeschwindigkeit (siehe [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]])
*Risswachstumskurve Elastomere (siehe [[Ermüdungsrissausbreitung Elastomere]])
*[[Risswiderstandskurve]] (Risswiderstands (R-) Kurven-Konzept)
*[[Risswiderstandskurve – Beispiele]]
*[[Risswiderstandskurve – Elastomere quasistatisch]]
*[[Risswiderstandskurve – Experimentelle Methoden]]
*[[Risszähigkeit]]
*[[Ritzhärte]]
*[[Ritztest]]
*[[ROCKWELL-Härte]]
*Rollring-Prüfkörper (siehe [[Rollringtest]])
*[[Rollringtest]]
*Röntgenbeugung (siehe [[Kristallinität]])
*Rotationsfaktor (siehe [[Plastic-Hinge-Modell]])
*[[Rotationsrheometer]]
*Round Robin Test (siehe [[Ringversuch]])
*Rückfederungsversuch (siehe [[Kriechverhalten Rückfederungsversuch]])
*[[Rückprallelastizität]]
*Rund-Kompakt-Prüfkörper (siehe [[RCT-Prüfkörper]])
*Rundprobe (siehe [[Rundprüfkörper]])
*[[Rundprüfkörper]]
}}

== S ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[SCB-Prüfkörper]] (Split-Cantilever Beam)-Prüfkörper
*[[Schadensanalyse]], Grundlagen
*[[Schadensanalyse_VDI_Richtlinie_3822|Schadensanalyse an Kunststoffprodukten, VDI-Richtlinie 3822]]
*Schädigungsmechanismen (siehe [[Deformationsmechanismen]])
*Schädigungszone (siehe [[Bruchfläche]])
*Schälversuch (siehe [[Peeleigenschaften von Peelsystemen]])
*Schallabsorptionskoeffizient (siehe [[Elastizitätsmodul]] und [[Schubmodul]])
*Schalldämpfung und Schalldämpfungskoeffizient (siehe [[Akustische Eigenschaften]])
*[[Schalldruck]]
*[[Schallemission]]
*[[Schallemission Experimentelle Bedingungen]]
*[[Schallemissionsanalyse]]
*[[Schallemissionsprüfung]] (SEP)
*[[Schallgeschwindigkeit]]
*[[Schallleistung]]
*Schallpegel (siehe [[Schalldruck]] und [[Schallleistung]])
*[[Scherbandbildung]]
*Scherbeanspruchung (siehe [[Schubmodul]] und [[Scherbandbildung]])
*Scherbruch (siehe [[Brucharten]])
*Scherversuch (siehe [[Schubmodul]])
*[[Scherviskosität]]
*[[Schichtsilikatverstärkte Polymere]]
*[[Schlagbeanspruchung Fallbolzensystem]]
*[[Schlagbeanspruchung Kunststoffe]]
*[[Schlagbeanspruchung Hochgeschwindigkeitsprüfung]]
*[[Schlagbeanspruchung Pendelschlagwerk]]
*[[Schlagbiegeversuch]]
*Schlagzähigkeit (siehe [[Schlagbiegeversuch]] und [[Kerbempfindlichkeit]])
*[[Schlagzugversuch]]
*[[Schlankheitsgrad]]
*[[Schmelze-Massefließrate]] (MFR)
*[[Schmelze-Volumenfließrate]] (MVR)
*Schmelzindex (siehe [[Schmelze-Massefließrate]] und [[Schmelze-Volumenfließrate]])
*Schmelztemperatur (siehe [[Differential Scanning Calorimetry]] und [[Kristallinität]])
*Schnellzerreißversuch (siehe [[Hochgeschwindigkeitszugversuch]])
*[[Schrumpfung]]
*[[Schrumpfversuch]]
*[[Schubmodul]]
*Schubspannung (siehe [[Biegeversuch Schubspannung]])
*Schubsteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]])
*Schüttdichte (siehe [[Schüttgutdichte]])
*[[Schüttgutdichte]]
*[[Schüttwinkel]]
*Schwamm- und Schaumstrukturen (siehe [[Lochbildung Kunststoffe]])
*Schweißnahtgüte (siehe [[Heterogenität|Heterogenität der Dehnungsverteilung]])
*[[Schwindung]]
*[[Schwingungsbruch]]
*[[Schwingungsinduzierter Kriechbruch]]
*SEARLE-Typ-Rheometer (siehe [[Rotationsrheometer]])
*[[Seidler, Sabine]]
*Seitenkerben (siehe [[Kerb]])
*Sekantenmodul (siehe [[Biegemodul]], [[Elastizitätsmodul]] und [[Druckversuch]])
*[[SENB-Prüfkörper]] (Single-Edge-Notched Bend)-Prüfkörper
*Sende(S)-Empfangs(E)-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Sende(S)-Empfänger(E)-Prüfköpfe]])
*[[SENT-Prüfkörper]] (Single-Edge-Notched Tension)-Prüfkörper
*Servohydraulischer Antrieb (siehe [[Antriebe für Materialprüfmaschinen#Servohydraulischer Antrieb|Antriebe für Materialprüfmaschinen]])
*[[Servohydraulische Prüfmaschine]]
*Shape Memory Materials (siehe [[Werkstoffwissenschaft]] und [[Smart Materials]])
*[[Shearographie]]
*[[SHORE-Härte]] – Grundlagen
*[[SHORE-Härte – Werkstoffentwicklung Elastomere]]
*[[Shore, Albert Ferdinand]]
*Short Beam Test (siehe [[Interlaminare Scherfestigkeit]])
*[[Sichtprüfung]]
*[[Siegelnaht]]
*[[Smart Materials]]
*SNEDDON-WILLIAMS-Gleichungen (siehe [[Rissmodell nach GRIFFITH]])
*SNELLIUS'sche Brechungsgesetz (siehe [[Ultraschalldoppelbrechung]] und [[Ultraschall-Winkel-Prüfköpfe]])
*Sonografie (siehe [[Ultraschallprüfung]])
*Spannungs-Dehnungs-Diagramm (siehe [[Zugversuch#Zugversuch, Spannungs-Dehungs-Diagramm|Zugversuch]])
*Spannungs-Verschiebungs-Beziehung ([[Kohäsivzonenmodelle]])
*Spannungsintensitätsfaktor (siehe [[Bruchmechanik]])
*Spannungskonzentration (siehe [[Bruchmechanik]])
*Spannungsrelaxation (siehe [[Relaxation Kunststoffe]])
*[[Spannungsrissbeständigkeit]]
*Spannungsrissbildung (siehe [[Spannungsrissbeständigkeit]])
*[[Spannungsrisskorrosion]]
*Spannungrisskorrosion – Bruchmechanik (siehe [[Risswachstum Spannungsrisskorrosion]])
*[[Speckle-Messtechnik]]
*Speckle-Pattern-Interferometrie (siehe [[Electronic-Speckle-Pattern-Interferometrie]] (ESPI))
*Speckle-Pattern-Photographie (siehe [[Speckle-Messtechnik]])
*Spezifische Wärme (siehe [[Differential Scanning Calorimetry|Differential Scanning Calorimetry (DSC)]] und [[Wärmeleitfähigkeit]])
*Spezifischer Durchgangswiderstand (siehe [[Durchgangswiderstand]])
*Spezifischer Oberflächenwiderstand (siehe [[Oberflächenwiderstand]])
*[[Sphärolithische Struktur]]
*SPLIT-HOPKINSON Pressure Bar (SHPB) Test (siehe [[Dehnrate Applikationen]])
*Sprödbruch (siehe [[Brucharten]])
*[[Sprödbruchfördernde Faktoren]]
*[[Spröd-Zäh-Übergang]]
*[[Spröd-Zäh-Übergangstemperatur]]
*Sprungabstand (siehe [[Ultraschall-Winkel-Prüfköpfe]])
*[[Squirter-Technik]]
*Stationäres plastisches Fließen (siehe [[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]])
*[[Stauchhärte]]
*STEFAN-BOLTZMANN-KONSTANTE (siehe [[Thermographie]])
*[[Steifigkeit]] (siehe auch [[Maschinennachgiebigkeit]] und [[Probennachgiebigkeit]])
*[[Stepped Isothermal Methode, Makroeindringprüfung]]
*[[Stepped Isothermal Methode, Zugbeanspruchung]]
*Stick-slip (siehe [[Biegebeanspruchung]] und [[Peel-Clingtest_erweitert|Peel-Clingtest erweitert]])
*Stifteindrückverfahren (siehe [[Kugel- oder Stifteindrückverfahren]])
*Stoßwellen-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Stoßwellen-Prüfköpfe]])
*[[Strain Hardening Test (SHT)]]
*Streckgrenze (siehe [[Streckspannung]])
*[[Streckspannung]]
*[[Stretchzone]]
*Stützweite (siehe [[Auflagerabstand]])
}}

== T ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[T-Peeltest]]
*[[TABOR-Beziehung]]
*Tangentenmodul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[TDCB-Prüfkörper]]
*Tearing-Modul (siehe [[Reißmodul]])
*Technische Rissinitiierung (siehe [[Rissinitiierung]])
*[[Teilchengefüllte Kunststoffe]]
*Temperaturabhängigkeit Zähigkeit (siehe [[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]])
*Temperaturleitfähigkeit (siehe [[Thermische Leitfähigkeit]])
*[[Temperaturmodulierte Dynamische Differenzkalometrie]] (TM DSC)
*[[Thermische Dehnungs-Analyse]] (TDA)
*[[Thermische Leitfähigkeit]]
*[[Thermische Spannungs-Analyse]] (TSA)
*Thermische Steifigkeit (siehe [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]])
*[[Thermischer Ausdehnungskoeffizient]]
*Thermisches Versagen (siehe [[Dauerschwingversuch]])
*[[Thermoelastischer Effekt]]
*[[Thermographie]]
*[[Thermogravimetrische Analyse]] (TGA)
*[[Thermomechanische Analyse]] (TMA)
*[[Thermoplaste]]
*[[Thermostabilität PVC]]
*[[Tiefenschärfe Mikroskop]]
*Tie-Moleküle (siehe [[Langsames Risswachstum]] und [[Thermomechanische Analyse]])
*Titrationsverfahren (siehe [[Dichte]])
*TODCB-Prüfkörper (siehe [[SCB-Prüfkörper]])
*Torsionsfestigkeit (siehe [[Festigkeit]])
*Torsionsprüfung (siehe [[Steifigkeit]] und [[Schubmodul]])
*Torsionssteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]])
*Totalreflexion (siehe [[ABBE-Refraktometer]])
*Trägheitskraft (siehe [[Aufschlagimpuls]])
*Translaminarer Rissverlauf (siehe [[Peelvorgang]])
*[[Transmission Licht]]
*[[Transmission Schallwellen]]
*[[Transmissionselektronenmikroskopie]] (TEM)
*[[Trapezprüfkörper]]
*Traverse (siehe [[Materialprüfmaschine]] und [[Maschinennachgiebigkeit]])
*[[Traversengeschwindigkeit]]
*Traversenwegmessung (siehe [[Zugversuch]], [[Druckversuch]] und [[Biegemodul]])
*[[Trouser-Prüfkörper]]
*Tribologische Beanspruchung (siehe [[Beanspruchung]])
*Türangelmodell (siehe [[Plastic-Hinge-Modell]])
}}

== U ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*UCI-Härte (siehe [[Ultrasonic Contact Impedance (UCI)-Härte]])
*UD-Tapes Zugbeanspruchung (siehe [[Mehrfachbruch UD-Tapes]])
*[[Ultramikrotomie]]
*[[Ultraschall-Composite-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Direktankopplung]]
*[[Ultraschall-Durchschallungs-Technik]]
*[[Ultraschall-Elastische Kenngrößen]]
*[[Ultraschall-Geführte-Wellen]]
*[[Ultraschall-Gruppenstrahler-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Impuls-Echo-Technik]]
*[[Ultraschall-Laufzeit-Beugungsverfahren (TOFD)]]
*[[Ultraschall-Laufzeitverfahren]]
*[[Ultraschall-Laser-Anregung]]
*[[Ultraschall-Mikroskopie]]
*[[Ultraschall-Modulation]]
*[[Ultraschall-Normal-Prüfköpfe]]
*Ultraschall-Phased-Array-Prüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Gruppenstrahler-Prüfköpfe]])
*[[Ultraschall-Plattenwellen-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Schweißnahtprüfung]]
*[[Ultraschall-Sende(S)-Empfänger(E)-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Stoßwellen-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Tauchbad-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschall-Tauchbad-Technik]]
*[[Ultraschall-Wanddickenmessung]]
*[[Ultraschall-Winkel-Prüfköpfe]]
*[[Ultraschalldoppelbrechung]]
*[[Ultraschallprüfung]]
*Ultraschallprüfung, bildgebende (siehe [[Bildgebende Ultraschallprüfung]])
*[[Ultrasonic Contact Impedance (UCI)-Härte]]
*[[Umgebungs-REM]] (ESEM)
*[[Universalhärte]]
*Universalprüfmaschine (siehe [[Materialprüfmaschine]])
*UODCB-Prüfkörper (siehe [[SCB-Prüfkörper]])
}}

== V ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[Vakuolen]]
*Verarbeitungsschwindung (siehe [[Schwindung]])
*[[Veraschungsmethode]]
*Verbundwerkstoffe (siehe [[Prüfung von Verbundwerkstoffen]])
*Verfestigungs (SH)-Modul (siehe [[Strain Hardening Test (SHT)]])
*Verformung (siehe [[Deformation]])
*Verformungsbruch (siehe [[Brucharten]])
*[[Verformungsgeschwindigkeit]]
*[[Vernetzung Elastomere]]
*Vernetzungsdichte (siehe [[Entropieelastizität]])
*[[Vernetzungsgrad Elastomere]]
*Verpackungsprüfung (siehe [[Prüfung von Kunststoffverpackungen]])
*Versagen (siehe [[Bruch]])
*Verstärkungsstoffe(siehe [[Faserverstärkte Kunststoffe]])
*Verzug (siehe [[Schwindung]])
*[[Vicat-Erweichungstemperatur]]
*[[Vickers-Härte]]
*Vickersdiamant (siehe [[Indenter]])
*[[Videoextensometrie]]
*[[Vielfach-Craze-Bildung]]
*[[Vielzweckprüfkörper]]
*Vierpunktbiegeprüfung (siehe [[Biegeversuch]])
*[[Viskoelastisches Werkstoffverhalten]]
*Viskoelastizität (siehe [[Linear-viskoelastisches Verhalten]] und [[Viskoelastisches Werkstoffverhalten]])
*Viskose Deformation (siehe [[Deformation#Viskose Deformation|Deformation]])
*Viskosimetrie (siehe [[Rheometrie]])
*[[Viskosität]]
*[[VOIGT-KELVIN-Modell]]
*Volumendilatometrie (siehe [[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]])
*[[Volumenquellung Elastomere]]
*Volumenwiderstand (siehe [[Durchgangswiderstand]])
*[[Vu-Khanh-Methode]]
*[[Vulkanisation]]
}}

== W ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*Wanddickenmessung (siehe [[Ultraschall-Wanddickenmessung]])
*Wärmeausdehnungskoeffizient (siehe [[Thermischer Ausdehnungskoeffizient]])
*[[Wärmeformbeständigkeit]]
*[[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]]
*[[Wärmeleitfähigkeit]]
*Wärmeleitungsgleichung (siehe [[Wärmeleitfähigkeit]])
*Wärmetönung (siehe [[Zugversuch#Zugversuch, Wärmetönung|Zugversuch]])
*[[Wasseraufnahme]]
*Wavelet-Transformation (siehe [[Frequenzanalyse]])
*Wegmesstechnik (siehe [[Zugversuch#Zugversuch, Wegmesstechnik|Zugversuch]])
*Weißbruch (siehe [[Brucharten]] und [[Spröd-Zäh-Übergangstemperatur]])
*[[Weiterreißversuch]]
*Wellenausbreitung (siehe [[Ultraschallprüfung]])
*[[Wellen und Rastlinien]]
*[[Werkstoff & Material]]
*Werkstoffdiagnostik (siehe [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)]] und [[Kunststoffdiagnostik]])
*[[Werkstoffkenngröße]]
*[[Werkstoffkennwert]]
*[[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffprüfung]]
*Werkstoffprüfmaschine (WPM) (siehe [[Materialprüfmaschine]])
*[[Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]
*WHEATSTONE'sche Brückenschaltung (siehe [[Dehnmessstreifen]], [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer]] und [[IKBV mit SEA]])
*Widerlager (siehe [[Auflagerabstand]])
*[[Williams, James Gordon]]
*Williams, Landel und Ferry (WLF)-Gleichung (siehe [[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz]])
*[[winIKBV]]
*Winkelprüfköpfe (siehe [[Ultraschall-Winkel-Prüfköpfe]])
*[[Winkelprüfkörper]]
}}

== Y ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*YOUNG-DUPRÉ-Gleichung (siehe [[Oberflächenenergie]])
*YOUNG´sche Gleichung (siehe [[Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung]])
*YOUNG´sche Modul (siehe [[IRHD-Härte]] und [[Elastizitätsmodul]])
}}

== Z ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*Zähbruch (siehe [[Brucharten]])
*[[Zähigkeit]]
*[[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]]
*Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip (siehe [[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz]])
*[[Zeit-Temperatur-Verschiebungsgesetz]]
*[[Zeitstandbiegeversuch]]
*[[Zeitstanddruckversuch]]
*Zeitstandinnendruck-Schaubild (siehe [[Kriechverhalten Zeitstandinnendruckversuch]])
*[[Zeitstandprüfung – Anforderungen an Prüfanlagen]]
*[[Zeitstandzugversuch]]
*[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung]]
*[[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)]]
*Zipfelbildung (siehe [[Rampen, Schollen und Stufen]])
*Zug-E-Modul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*Zug-Elastizitätsmodul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*[[Zugfestigkeit]]
*Zugmodul (siehe [[Elastizitätsmodul]])
*Zugprüfkörper (siehe [[Vielzweckprüfkörper]])
*Zugsteifigkeit (siehe [[Steifigkeit]])
*[[Zugversuch]]
*[[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen]]
*[[Zugversuch Einflüsse]]
*[[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]]
*[[Zugversuch Gleichmaßdehnung]]
*[[Zugversuch Nachgiebigkeit]]
*[[Zugversuch Regelung]]
*[[Zugversuch Überlagerung Kriechen Relaxation]]
*[[Zugversuch und Schallemissionsanalyse]]
*[[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]
}}

== Kategorien ==
{{Mehrspaltige Liste |breite=30em |liste=
*[[:Kategorie:Gastbeiträge|Gastbeiträge]]

*[[:Kategorie:Akustische_Prüfverfahren_Ultraschall|Akustische Prüfverfahren/Ultraschall]]
*[[:Kategorie:Alterung|Alterung]]
*[[:Kategorie:Biegeversuch|Biegeversuch]]
*[[:Kategorie:Brandverhalten|Brandverhalten]]
*[[:Kategorie:Bruchmechanik|Bruchmechanik]]
*[[:Kategorie:Deformation|Deformation]]
*[[:Kategorie:Druckversuch|Druckversuch]]
*[[:Kategorie:Elastomere|Elastomere]]
*[[:Kategorie:Elektrische und dielektrische Prüfung|Elektrische und dielektrische Prüfung]]
*[[:Kategorie:Ermüdung|Ermüdung]]
*[[:Kategorie:Farbe und Glanz|Farbe und Glanz]]
*[[:Kategorie:Folienprüfung|Folienprüfung]]
*[[:Kategorie:Geschwindigkeit|Geschwindigkeit]]
*[[:Kategorie:Härte|Härte]]
*[[:Kategorie:Hybride Methoden|Hybride Methoden]]
*[[:Kategorie:Implantatprüfung|Implantatprüfung]]
*[[:Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]
*[[:Kategorie:Kriechverhalten Kunststoffe|Kriechverhalten Kunststoffe]]
*[[:Kategorie:Kunststoffe|Kunststoffe]]
*[[:Kategorie:Laserextensometrie|Laserextensometrie]]
*[[:Kategorie:Licht|Licht]]
*[[:Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik|Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]
*[[:Kategorie:Mess- und Prüftechnik|Mess- und Prüftechnik]] (Messdatenerfassung)
*[[:Kategorie:Morphologie und Mikromechanik|Morphologie und Mikromechanik]]
*[[:Kategorie:Oberflächenprüftechnik|Oberflächenprüftechnik]]
*[[:Kategorie:Optische Feldmessverfahren|Optische Feldmessverfahren]]
*[[:Kategorie:Peeltest|Peeltest]]
*[[:Kategorie:Prüfkörper|Prüfkörper]]
*[[:Kategorie:Prüfkörper- und Probenherstellung|Prüfkörper- und Probenherstellung]]
*[[:Kategorie:Schadensanalyse Bauteilversagen|Schadensanalyse/Bauteilversagen]]
*[[:Kategorie:Schlagversuche|Schlagversuche]]
*[[:Kategorie:Spannungsrissbeständigkeit|Spannungsrissbeständigkeit]]
*[[:Kategorie:Steifigkeit Nachgiebigkeit|Steifigkeit/Nachgiebigkeit]]
*[[:Kategorie:Thermoanalytische Methoden|Thermoanalytische Methoden]]
*[[:Kategorie:Verarbeitungsrelevante Eigenschaften|Verarbeitungsrelevante Eigenschaften]]
*[[:Kategorie:Werkstoffwissenschaftler Polymerwissenschaftler|Werkstoffwissenschaftler/Polymerwissenschaftler]]
*[[:Kategorie:Wissenschaftsdisziplinen|Wissenschaftsdisziplinen]]
*[[:Kategorie:Zugversuch|Zugversuch]]
}}

Winkelprüfkörper

2026-08-28T10:12:26Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Angle Specimen}}
{{PSM_Infobox}}
Winkelprüfkörper
__FORCETOC__
==Allgemeines==
Für die Bestimmung des Weiterreißwiderstandes von [[Elastomere]]n im [[Weiterreißversuch]] werden Winkelprüfkörper sowie streifen- oder bogenförmige Prüfkörper nach DIN ISO 34-1 und [[Trapezprüfkörper]] nach DIN 53563 verwendet.
Der Winkelprüfkörper ist mit einem tiefen 90°-Einschnitt versehen, der eine hohe Kerbwirkung (siehe: [[Kerbempfindlichkeit]]) bzw. Spannungskonzentration (siehe: [[Bruchmechanik]]) hervorruft und bei Zugbelastung den Weiterreißprozess initiiert.

==Prüfkörperform==
[[Datei:winkelpruefkoerper1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Winkelprüfkörper für den Weiterreißversuch nach DIN ISO 34-1
|}

==Siehe auch==
*[[Folienprüfung]]
*[[Crescentprüfkörper]]
*[[DENT-Prüfkörper]]
*[[Trapezprüfkörper]]
*[[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 131–133 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|DIN ISO 34-1 (2024-12): Elastomere oder thermoplastische Elastomere – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes – Teil 1: Streifen-, winkel- und bogenförmige Probekörper
|-valign="top"
|[3]
|DIN 53373 (1970-09): Prüfung von Kunststoff-Folien; Durchstoßversuch mit elektronischer Messwerterfassung (zurückgezogen; ersetzt durch DIN ISO 7765-2: 2023-02)
|-valign="top"
|[4]
|DIN ISO 7765-2 (2023-02): Kunststofffolien und -bahnen – Bestimmung der Schlagfestigkeit nach dem Fallhammerverfahren – Teil 2: Durchstoßversuch mit elektronischer Messwerterfassung
|}

[[Kategorie:Folienprüfung]]
[[Kategorie:Prüfkörper]]

Williams, James Gordon

2026-08-28T10:12:08Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
Williams, James Gordon

[[Datei:williams_james_gordon.jpg|200px]]

James Gordon Williams (1938‒2024) war ein britischer [[:Kategorie:Werkstoffwissenschaftler Polymerwissenschaftler|Werkstoffwissenschaftler]] und Ingenieur.

Er wurde am 13. Juni 1938 auf Wirral, einer Halbinsel in Nordwestengland zwischen Wales und Liverpool, geboren. Sein Vater, ein Ingenieur in der lokalen Cadbury Schokoladenfabrik, inspirierte ihn, sich für Ingenieurswissenschaften zu interessieren. 
Ab 1951 ging er auf das Toxteth Technical Institute in Liverpool und ab 1956 auf das [https://www.farn-ct.ac.uk Farnborough Technical College] in Hampshire. Während dieser Zeit absolvierte er seine Lehre am [https://en.wikipedia.org/wiki/National_Gas_Turbine_Establishment National Gas Turbine Establishment] in Pyestock, einem Unternehmen, das Teil des Royal Aircraft Establishment war. 
1958 begann er, am [https://www.imperial.ac.uk/mechanical-engineering Department of Mechanical Engineering], [https://www.imperial.ac.uk Imperial College London], zu studieren, was der Beginn einer 66jährigen Verbindung mit dieser Institution war, die erst durch seinen Tod im Jahre 2024 beendet wurde. 1961 schloss er sein Studium als Bachelor of Science (BSc (Eng)) mit dem Prädikat "1st Class Honours” ab. 1963 konnte er innerhalb von nur zwei Jahren nach Beendigung seines Studiums zum PhD promoviert werden. 
Ab 1962 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Department of Mechanical Engineering und wurde 1975 zum „Leitenden Professor“ dieser Einrichtung berufen, welches er von 1990 bis 2000 leitete. Unter seiner Leitung blühte das Department durch Einrichtung eines bis heute existierenden Master of Science Studiengangs und die Etablierung zahlreicher neuer Forschungsgebiete auf. Ebenfalls unter seiner Führung konnte das Department Spitzenpositionen innerhalb britischer Forschungsbewertungsprogramme einnehmen und diese bis heute halten. 
Sein Forschungsinteresse beinhaltete das gesamte mechanische Verhalten von [[Polymer]]en. Mit der Zeit jedoch wandte er sich zunehmend dem [[Bruchverhalten]] und besonders der [[Bruchmechanik]] zu, welche in den 1960er und 1970er Jahren ein sich rasant entwickelndes Forschungsgebiet war. Er war ein Pionier bei der Anwendung der linear-elastischen Bruchmechanik (LEBM) zur Bewertung des [[Brucharten|Sprödbruchverhaltens]] von Polymeren und der Bewertung der [[Zähigkeit]] dieser Werkstoffklasse. 1982 publizierte er das bis heute wichtige Standardwerk „Fracture Mechanics of Polymers“. 
Danach erweiterte sich sein Forschungsinteresse auf das [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Bruchverhalten von Verbundwerkstoffen]] und [[Klebverbindungen – Kennwertermittlung|Klebverbindungen]] sowie der Entwicklung genormter [[Bruchmechanische Prüfung|bruchmechanischer Testmethoden]]. Diese standardisierten Methoden waren von entscheidender Bedeutung bei der Akzeptanz bruchmechanischer Bewertungsverfahren durch die Industrie. Auch aus diesem Grund betreute er die Einführung zahlreicher neuer ISO-Normen als Co-Vorsitzender des [https://sites.google.com/structuralintegrity.eu/tc04 Technical Committees 4 (TC4) „Polymers, Adhesives and Composites“] innerhalb der [https://www.esis.site European Structural Integrity Society (ESIS)]. Les Diablerets (Schweiz), wo die TC4-Treffen anfangs ausschließlich stattfanden, wurde durch sein Wirken auch der Austragungsort einer alle drei Jahre stattfindenden internationalen Fachtagung „Fracture of Polymers, Composites and Adhesives”. Ab etwa 1997 beschäftigte er sich mit der Cutting-Theorie zur Ermittlung der Zähigkeit von weichen [[Werkstoff & Material|Werkstoffen]] einschließlich solcher Polymere wie Polyethylen aber auch von Lebensmitteln wie Käse. 
Seine u. a. durch zahlreiche Publikationen nachgewiesenen außergewöhnlichen Beiträge zu seinem Forschungsgebiet, aber auch den Ingenieurwissenschaften im Allgemeinen, wurden durch zahlreiche Preise, Auszeichnungen und Ernennungen geehrt. 1997 wurde er als „Doctor of Science“ (DSc) ausgezeichnet und als Mitglied sowohl der ESIS als auch des [https://www.icfweb.org/site International Congress on Fracture (ICF)] gewählt. Er arbeitete in Ausschüssen der britischen Regierung, der Royal Society und zahlreicher Konferenzausrichter mit. Darüber hinaus war er Berater mehrerer internationaler Unternehmen. Weiterhin wurde er zum Gastwissenschaftler an die [https://www.epfl.ch/de/ Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne] (Schweiz) und die University of Sydney (Australien) berufen. Besonders hervorzuheben ist auch die Berufung zum Mitglied der [https://raeng.org.uk Royal Academy of Engineering] in Jahr 1982 und der [https://royalsociety.org/people/gordon-williams-12535 Royal Society] im Jahr 1994. 
Am 20. Oktober 2024 verstarb Prof. Dr. J. Gordon Williams.

==Ausgewählte Bücher von Prof. Dr. Gr. h. c. J. G. Williams==
*'''Stress Analysis of Polymers'''. Williams, J. G., Ellis Horwood Ltd. (1970) (ISBN 0-470-26964-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 10)
*'''Fracture Mechanics of Polymers'''. Williams, J. G., Ellis Horwood Ltd. (1984) (ISBN 978-0470-20013-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 42)
*''' Impact and Dynamic Fracture of Polymers and Composites'''. Williams, J. G., Pavan, A., ESIS Publication 19, Antony Rowe Ltd, Chippenham, Wiltshire (1995) (ISBN 0-85298-946-6; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 11)
*'''Fracture of Polymers, Composites and Adhesives'''. Williams, J. G., Pavan, A., ESIS Publication 27, Elsevier Science Ltd. (2000) (ISBN 008-043710-4; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 02)
*'''Fracture Mechanics Testing Methods for Polymers and Composites'''. Moore, D. R., Pavan, A., Williams, J. G., ESIS Publication 28, Elsevier Science Ltd. (2001) (ISBN 008-0437689-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 03)
*'''Fracture of Polymers, Composites and Adhesives II'''. Blackmann, B. R. K., Pavan, A., Williams, J. G., ESIS Publication 32, Elsevier Science Ltd. (2003) (ISBN 008-044195-5; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 04)

==Ausgewählte im Lexikon zitierte Publikationen==
*Moore, D. R., Pavan, A., Williams, J. G. (Eds.): ESIS TC4 Publication 28 – Fracture Mechanics Testing Methods for Polymers Adhesives and Composites, pp. 203–223, Elsevier, Amsterdam (2001) (ISBN 0-08-043689-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 3) (siehe [[Fixed-Arm-Peeltest]] und Peeleigenschaften von Peelsystemen]])

*Blackman, B. R. K., Kinloch, A. J., Sanchez, F. S. R., Teo, W. S., Williams, J. G.: The fracture behaviour of structural adhesives under high rates of testing. Engineering Fracture Mechanics 76 (2009) 2868–2889; [https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2009.07.013 https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2009.07.013] (siehe [[TDCB-Prüfkörper]])

*Kawashita, L. F., Kinloch, A. J., Moore, D. R., Williams, J. G.: The influence of bond line thickness and peel arm thickness on adhesive fracture toughness of rubber toughened epoxy-aluminium alloy laminates. International Journal of Adhesion and Adhesives 28 (2008) 199–210; [https://doi.org/10.1016/J.IJADHADH.2007.05.005 https://doi.org/10.1016/J.IJADHADH.2007.05.005] (siehe [[TDCB-Prüfkörper]])

*Kawashita, L. F., Kinloch, A. J., Moore, D. R., Williams, J. G.: A Critical investigation of the use of a mandrel peel method for the determination of adhesive fracture toughness of metal-polymer laminates. Engineering Fracture Mechanics 73 (2006) 2304–2323; [https://doi.org/10.1016/J.ENGFRACMECH.2006.04.025 https://doi.org/10.1016/J.ENGFRACMECH.2006.04.025] (siehe [[TDCB-Prüfkörper]])

*Hadavinia, H., Kawashita, L., Kinloch, A. J., Moore, D. R., Williams, J. G.: A numerical analysis of the elastic-plastic peel test. Engineering Fracture Mechanics 73 (2006) 2324–2335; [https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2006.04.022 https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2006.04.022] (siehe [[TDCB-Prüfkörper]])

*Kawashita, L. F., Moore, D. R., Williams, J. G.: Analysis of peel arm curvature for the determination of fracture toughness in metal-polymer laminates. Journal of Materials Science 40 (2005) 4541–4548; [https://doi.org/10.1007/s10853-005-0856-8 https://doi.org/10.1007/s10853-005-0856-8] (siehe [[TDCB-Prüfkörper]])

*Kawashita, L. F., Moore, D. R., Williams, J. G.: The measurement of cohesive and interfacial toughness for bonded metal Joints with Epoxy Adhesives. Composite Interfaces 12 (2005) 837–852; [https://doi.org/10.1163/156855405774984093 https://doi.org/10.1163/156855405774984093] (siehe [[TDCB-Prüfkörper]])

*Kinloch, A. J., Lau, C. C, Williams, J. G.: The peeling of flexible laminates. Intern. J. of Fracture 66 (1994) 45–70; [https://doi.org/10.1007/BF00012635 https://doi.org/10.1007/BF00012635] (siehe [[Adhäsive Energiefreisetzungsrate]])

*Marshall, G. P., Culver, L. E., Williams, J. G.: Environmental stress crack growth in low-density polyethylenes. Plastics & Polymers 38 (1970) 95‒101; [https://doi.org/10.1098/rspa.1975.0012 https://doi.org/10.1098/rspa.1975.0012] (siehe [[Risswachstum Spannungsrisskorrosion]])

*Marshall, G. R., Williams, J. G., Culver, L. E., Linkins, N. H.: Environmental stress cracking in polyolefins. SPE Journal 28 (1972) 26 (siehe [[Risswachstum Spannungsrisskorrosion]])

*Moore, D. R., Pavan, A., Williams, J. G. (Hrsg.): Fracture Mechanics Testing Methods for Polymers Adhesives and Composites, Elsevier, Amsterdam, London, New York, Oxford, Paris, Shannon, Tokyo (2001) 123–157 (ISBN 0-0804-3689-7) (siehe [[Risswiderstandskurve – Beispiele]])

*Williams, J. G.: Fracture mechanics of polymers. Polymer Engng. and Sci. 17 (1977) 144–149; [https://doi.org/10.1002/pen.760170303 https://doi.org/10.1002/pen.760170303] (siehe [[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]])

*[[Seidler, Sabine|Seidler, S.]], [[Grellmann, Wolfgang|Grellmann, W.]]: Application of the Instrumented Impact test to the Toughness Characterization of High Impact Thermoplastics. Impact and Dynamic Fracture of Polymers and Composites, ESIS Publication 19 (Edited by J. G. Williams and A. Pavan), Mechanical Engineering Publications, London, 1995 pp. 171‒178 (siehe [[Erkenntnisniveauebenen der Bruchmechanik]])

==Weblinks==
*Farnborough College of Technology: [https://www.farn-ct.ac.uk https://www.farn-ct.ac.uk] (Zugriff am 25.06.2026)

*Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://en.wikipedia.org/wiki/National_Gas_Turbine_Establishment National Gas Turbine Establishment] (engl.) (Zugriff am 25.06.2026)

*Imperial College London: [https://www.imperial.ac.uk/mechanical-engineering Department of Mechanical Engineering] (Zugriff am 25.06.2026)

*Imperial College London: [https://www.imperial.ac.uk https://www.imperial.ac.uk] (Zugriff am 25.06.2026)

*European Structural Integrity Society: [https://sites.google.com/structuralintegrity.eu/tc04 TC04 Polymers, polymer Composites and Adhesives] (Zugriff am 25.06.2026)

*European Structural Integrity Society: [https://www.esis.site https://www.esis.site] (Zugriff am 25.06.2026)

*International Congress On Fracture: [https://www.icfweb.org/site https://www.icfweb.org/site] (Zugriff am 25.06.2026)

*Royal Academy of Engineering: [https://raeng.org.uk https://raeng.org.uk] (Zugriff am 25.06.2026)

*The Royal Society: [https://royalsociety.org https://royalsociety.org] (Zugriff am 25.06.2026)

*The Royal Society: [https://royalsociety.org/people/gordon-williams-12535 Professor Gordon Williams FREng FRS] (Zugriff am 25.06.2026)

[[Kategorie:Werkstoffwissenschaftler Polymerwissenschaftler]]

Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe

2026-08-28T10:11:51Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Material Science & Plastics}}
{{PSM_Infobox}}
Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe (Autor: [[Michler,_Goerg_Hannes|Prof. Dr. G. H. Michler]])
__FORCETOC__

==Von den Anfängen der Werkstoffe in der Urzeit==
Werkstoffe umgeben uns in unserem Leben in vielfältiger Form. Sie sind seit uralten Zeiten in Gebrauch und wurden zunächst völlig zufällig verwendet wie scharfkantige Steine als Feuersteine und Faustkeile oder bearbeitete natürliche Materialien wie Holz und Knochen. Es folgten empirisch entwickelte Werkstoffe wie Bronze, Gusseisen oder Stahl in Verbindung mit technischen Weiterentwicklungen wie Schmelzöfen oder die Schmiedekunst und damit die Verarbeitung von Gold oder Kupfer. Die Entwicklung von Werkstoffen ist eng mit der Entwicklung der Menschen und ihrer Kulturgeschichte und deren gegenseitige Beeinflussungen verbunden [1]. Die Bedeutung der Werkstoffe für die Entwicklung der Menschheit zeigt sich ganz deutlich darin, dass ganze Zeitepochen nach Werkstoffen bezeichnet wurden:
*Steinzeit etwa vor 3.000 bis 9.000 Jahre v. Chr.
*Bronzezeit ca. 1.000 bis 3.000 Jahre v. Chr.
*Eisenzeit ab ca. 1.000 Jahre v. Chr.
Daran schließt sich das Mittelalter mit einer zunehmenden Wechselwirkung zwischen technischen Fortschritten und Werkstoffentwicklungen an. Dabei beschäftigt sich die Werkstoffwissenschaft mit der Struktur, dem Aufbau, der Herstellung, den Eigenschaften der Werkstoffe und insbesondere auch mit der gezielten Verbesserung der Anwendungseigenschaften [1].

==Werkstoffentwicklung in der Neuzeit==
In der Neuzeit wurden durch die Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse beispielsweise verbesserte Stähle und Aluminiumlegierungen erzeugt. Nach dem 1. Weltkrieg entwickelten sich [[Kunststoffe]] von den ursprünglichen mit diesem Wort gemeinten Ersatzstoffen für natürliche Materialien wie Elfenbein oder Perlmutt zu einer neuen Werkstoffklasse. Die Entwicklung der ersten Kunststoffe erfolgte wesentlich auch in Deutschland insbesondere mit den ersten Arbeiten zur Herstellung und Anwendung von Bakelit. Eine frühe Verarbeitung von [[Bakelit]] gab es im Sudetenland in Gablonz ab den 1930er Jahren bei der Firma Wander. Hier wurden Pressteile für die Elektroinstallation erzeugt und die Kunststoffverarbeitung mit der hier ansässigen Glaswarenerzeugung kombiniert, indem z. B. Glasschmucksteine in Kunstsoff eingefasst wurden.

Insbesondere nach dem 2. Weltkrieg erfolgte ein rasantes Tempo der weltweiten Kunststoffproduktion, weshalb diese Epoche auch als Kunstststoffzeitalter bezeichnet wird. Die Eisen- und Stahlerzeugung wurde vom Volumen her in den 1990er Jahren überschritten. Im Jahre 2020 wurden weltweit etwa 400 Mio t Kunststoffe erzeugt, wobei die Treiber des Anstieges die asiatischen Länder und vor allem China sind. Europa ist nur mit ca. 60 Mio t beteiligt ist, wobei hier das Wachstum seit etwa 2005 stagniert [1, 2].

==Materialökonomische Aspekte der Kunststoffe==
Kunststoffe haben sich durch ihre einfache und im Vergleich mit anderen Werkstoffen preisgünstige Herstellung und Verarbeitungsmöglichkeiten sowie vielfältig realisierbare Eigenschaften ein breites Anwendungsprofil erobert. Einerseits können einige wenige [[Polymer]]e so preisgünstig hergestellt werden, dass sie nahezu konkurrenzlos sind und andererseits führt die Vielfalt und Vielzahl realisierbarer Kunststoffe immer wieder zu neuen Einsatzgebieten. Die Vielseitigkeit bei Eigenschaften und Anwendungen werden von keiner anderen Werkstoffklasse übertroffen. Diese Vielfalt findet sich sonst nur in der Natur wieder, wo aus relativ wenigen bekannten Bausteinen (ca. 20 Aminosäuren) eine große Vielfalt an [[Mikroskopische Struktur|Strukturen]] und Funktionen und eine funktionsgerechte Steuerung der Eigenschaften entsteht. Sie sind aus fast allen Bereichen von Industrie und Technik und aus dem täglichen Leben im Haushalt, bei der Bekleidung, im Verkehr nicht mehr wegzudenken. Es gibt keinen Bereich der Technik und des täglichen Lebens, in dem Kunststoffe entbehrlich sind oder sogar eine entscheidende Rolle spielen. Ohne Kunststoffe gäbe es wegen des Mangels an Isolationsmaterial keine elektrischen [[Elektrische Leitfähigkeit|Leitungen]], keinen Strom in Wohnungen und Häusern, keine Elektrogeräte, Computer und Handys, keine Autos, Flugzeuge, usw. In der Europäischen Union (EU) machen Textilien auf Kunststoffbasis etwa 60 % der Kleidung und 70 % der Haushaltstextilien aus. Sie sind auch im wahrsten Sinne des Wortes lebenswichtig, denken wir nur an die alltäglichen Anwendungen in Form von Einwegspritzen, Kathetern, Verbundmaterial, Blutbeutel und andere [[Prüfung von Kunststoffverpackungen|Verpackungen]], an Dentalmaterialien, an Ersatzteile bei Ausfall von Körperteilen durch Verschleiß, Unfallverletzungen oder Krebs, an künstliche Organe oder Gelenke und an die zahlreichen Analyse- und Untersuchungsgeräte ([[Kernresonanzspektroskopie|NMR]], Röntgen, [[Ultraschallprüfung|Ultraschall]]). Auch als Träger oder Kapselmaterial für Arzneimittel sind sie unentbehrlich.

==Kunststoffe ringen um die gesellschaftliche Akzeptanz==
Die Zukunft der Kunststoffe wird nur in einem achtsameren Umgang mit Kunststoffen und vor allem einem Verbot der großvolumigen Kunststoffmüll-Exporte in Entwicklungsländer und nach Asien (die auch noch als stoffliches Recycling zählen) liegen. Die [https://european-union.europa.eu/institutions-law-budget/institutions-and-bodies/search-all-eu-institutions-and-bodies/european-environment-agency-eea_de Europäische Umweltagentur (EUA)] spricht sich in einem neueren Bericht für eine Umstellung auf eine verstärkte Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen aus. Die Lösung bestünde darin, Plaste sinnvoller zu nutzen, besser wiederzuverwerten und wirksamer zu recyceln und aus nachwachesenden Rohstoffen herzustellen. All das ist richtig, erfordert aber eine stärkere [[Werkstoffwissenschaft|werkstoffwissenschaftliche]] Durchdringung von Kunststoffherstellung, -verarbeitung und -anwendung, die aber nicht nur das Entsorgen im Blick hat, sondern auch die Herstellung verbesserter Bauteile mit längerer bzw. optimal an den Einsatzzweck angepasster Lebensdauer. Hierzu hat der Autor im [http://www.ipw-merseburg.de/index.php?id=678 Institut für Polymerwerkstoffe (IPW)], An-Institut an der [https://de.wikipedia.org/wiki/Martin-Luther-Universit%C3%A4t_Halle-Wittenberg Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] Ende der 1990er Jahre ein vom [https://www.bmbf.de/DE/Home/home_node.html Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)] gefördertes „''Demonstrationszentrum für Kreislauffähigkeit von Werkstoffen''“ mit initiiert, in dem gemeinsam mit Industriebetrieben entsprechende Möglichkeiten erprobt wurden.

==Das Potential der Werkstoffklasse der Kunststoffe==
Für die Entwicklung von Werkstoffen mit einem verbesserten Eigenschaftsprofil bieten die Kunststoffe aufgrund ihres Aufbaues und der vielfältigen Gestaltungsvarianten besonders gute Möglichkeiten. Eine zentrale Rolle spielen Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften, wie höhere [[Festigkeit]]en, bessere [[Steifigkeit]]en oder [[Zähigkeit]]en, was außerdem auch zu einer Gewichtsreduzierung der Bauteile führt [3]. Auch für die verschiedenen anderweitigen Anwendungseigenschaften ([[Thermische Leitfähigkeit|thermische]], optische, [[Elektrische Leitfähigkeit|elektrische]], biologische,...) sind die mechanischen Eigenschaften wichtig, denn ein vorzeitiges mechanisches [[Bruch|Versagen]] lässt diese anderen Eigenschaften ja oft nicht wirksam werden. All das erfordert aber eine stärkere werkstoffwissenschaftliche Durchdringung, wobei die Aufklärung der Strukturen bis zur atomaren Ebene mit den Methoden der [[Elektronenmikroskopie]] eine entscheidende Rolle spielt [2]. Für das wichtige Gebiet der mechanischen Eigenschaften erfordert dies die Nutzung der Methoden der Mikro- oder Nanomechanik [2] (siehe auch [[Mikrozugprüfung]]). Mit deren Hilfe können nanostrukturierte Polymere mit verbesserten Eigenschaften gewonnen werden. Auf die gezielte Verbesserung der Eigenschaften von polymeren Werkstoffsystemen und einige Möglichkeiten zur Erweiterung des Einsatzpotentials wird in den vielen Einzelbeiträgen im Lexikon [5] hingewiesen. Eine weitere Informationsquelle für die Erläuterung von [[Mikroskopische Struktur|Struktur-Eigenschafts-Beziehungen]] bietet das Lehr- und Fachbuch zur „[[Kunststoffprüfung]]“ [3].

==Siehe auch==
*[[Werkstoffwissenschaft]]
*[[Barriere-Kunststoffe]]
*[[Bio-Kunststoffe]]
*[[Faserverstärkte Kunststoffe]]
*[[Smart Materials]]
*[[Schichtsilikatverstärkte Polymere]]
*[[Teilchengefüllte Kunststoffe]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Michler, Goerg Hannes|Michler, G. H.]]: Werkstoffwissenschaft und Kunststoffe. Schriften der Sudetendeutschen Akademie der Wissenschaften und Künste. Band 43, Forschungsbeiträge der Naturwissenschaftlichen Klasse, München (2024) 27–58 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter F 33)
|-valign="top"
|[2]
|Michler, G. H.: Mechanik–Mikromechanik–Nanomechanik. Vom Eigenschaftsverstehen zur Eigenschaftsverbesserung. SpringerSpektrum (2024) (ISBN 978-3-662-66965-5; E-Book: ISBN 978-3-66966-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter F 34); [https://doi.org/10.1007/978-3-662-66966-2 https://doi.org/10.1007/978-3-662-66966-2]; [https://pro-physik.de/buecher/mechanik-mikromechanik-nanomechanik Rezension] (Zugriff am 15.06.2026)
|-valign="top"
|[3]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[4]
|Michler, G. H.: Kompakte Einführung in die Elektronenmikroskopie. Techniken, Stand, Anwendungen, Perspektiven. SpringerSpektrum Wiesbaden (2019) (ISBN 978-3-658-26687-5; E-Book: ISBN 978-3-658-26688-2; [https://doi.org/10.1007/978-3-658-26688-2 https://doi.org/10.1007/978-3-658-26688-2]; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter F 21)
|-valign="top"
|[5]
|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Bierögel,_Christian|Bierögel, C.]], [[Reincke,_Katrin|Reincke, K.]] (Hrsg.): [[Startseite|WIKI-Lexikon]] "Kunststoffprüfung und Diagnostik" Version 16.0 (2026), [https://wiki.polymerservice-merseburg.de/ https://wiki.polymerservice-merseburg.de/]
|}

==Weblinks==
*Plastics Europe: [https://plasticseurope.org/de/ https://plasticseurope.org/de/] (Zugriff am 25.06.2026)
*nova-Institut GmbH, Hürth: [https://nova-institute.eu/ https://nova-institute.eu/] (Zugriff am 25.06.2026)

[[Kategorie:Gastbeiträge]]
[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]
[[Kategorie:Wissenschaftsdisziplinen]]

Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität

2026-08-28T10:11:33Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität (Autor: [[Radusch,_Hans-Joachim|Prof. Dr. H.-J. Radusch]])
__FORCETOC__
==Der interdisziplinäre Charakter der Werkstoffwissenschaft==

Die dynamische Weiterentwicklung der Wissenschaftsdisziplin der „[[Werkstoffwissenschaft]]“ basiert auf einem ausgeprägten interdisziplinären Charakter (siehe Bild), d. h. der direkten und indirekten Wechselwirkung mit zahlreichen naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen. Heraus lässt sich auch eine große Vielfalt im Wirkungsbereich der Werkstoffwissenschaft ableiten [1, 2].

[[Datei:werkstoffwissenschaft1.jpg|650px]]
{|
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|'''Bild:'''
|Der interdisziplinäre Charakter der Werkstoffwissenschaft
|}

Aus dem Bild wird auch die besondere Spezifik der Werkstoffwissenschaft ersichtlich, die einerseits das Bindeglied zwischen der ''Werkstofferzeugung und -modifizierung'' und der ''Fertigungs- bzw. Verarbeitungstechnik'' und andererseits zwischen ''Konstruktionslehre'' und der ''Werkstoffeinsatztechnik'' darstellt. Dabei entsteht zwischen den einzelnen Fachgebieten eine Vielzahl von dialektischen Wechselwirkungen. So ist z. B. die praktische Nutzung von Erkenntnissen der [[Materialographie]] (''[[Metallographie]]'', [[Plastographie]], [[Keramographie]]) und [[Werkstoffprüfung]]/[[Bruchmechanik]] erst durch die Weiterentwicklung und Anwendung neuer [[Werkstoff & Material|Werkstoffe]] möglich geworden. Korrespondierend zur Werkstoffwissenschaft haben sich die ''Konstruktionslehre'', die ''Werkstoffverarbeitung'' und die ''Werkstoffeinsatztechnik'' fest etabliert, was sich auch in den Studienplänen werkstoffwissenschaftlicher Studiengänge niederschlägt (siehe [[Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle]]). Gegenstand der Einsatztechnik ist das Konstruieren mit ggf. aus anwendungstechnischen Anforderungen heraus modifizierten Werkstoffen, wobei für den Konstrukteur die Aufgabe darin besteht, die Dimensionierung und Auslegung von Formteilen, was heute mit Hilfe computergestützter CAD/CAM-Verfahren wie ANSYS oder CREO (früher pro/ENGINEER) erfolgt, mittels werkstoffwissenschaftlich fundierten und zuverlässigen Stoffdaten zu realisieren.

Innerhalb der Werkstoffwissenschaft bzw. Werkstofftechnik haben sich als eigene Wissensgebiete die ''Werkstoffprüfung'' und die ''Technische Bruchmechanik'' etabliert. Von zunehmender Bedeutung sind auch die in die Studienprogramme integrierten Disziplinen ''Qualitätssicherung'' und ''Qualitätsmanagement'', wobei unter Qualitätsmanagement die Gesamtheit der qualitätsbezogenen Tätigkeiten zu verstehen ist. Ein wesentlicher Bestandteil ist die Qualitätsprüfung, die selbst wiederum in vielfältiger Form erfolgen kann. Ein wichtiger, aber technisch schwierig zu realisierender Schritt besteht in der online-Integration von Prüfverfahren der Werkstoffprüfung in den jeweiligen Produktionsprozess zur optimalen Sicherung der Qualitätsanforderungen an das Produkt und die Prozessgestaltung. Die ''Werkstoffdiagnostik''/[[Schadensanalyse|Schadensfallanalyse]] beinhaltet das Zusammenwirken von Methoden zur Untersuchung der stofflichen Zusammensetzung (Werkstoffanalytik), des strukturellen Aufbaus, der mechanischen, thermischen, elektrischen und optischen Eigenschaften sowie der Reaktion mit der Umgebung. Besondere Fortschritte bezüglich des Erkenntnisgewinns werden bei der Weiterentwicklung der [[Hybride Methoden|hybriden Methoden]] der Werkstoffdiagnostik [3–6], worunter die in-situ-Kopplung von mechanischen und bruchmechanischen Experimenten mit den immer mehr an Bedeutung gewinnenden [[Zerstörungsfreie_Prüfung_(ZfP)|zerstörungsfreien Prüfmethoden]], wie z. B. der [[Schallemissionsanalyse|Schallemissionsanalyse (SEA)]], der [[Thermographie]] oder der [[Laserextensometrie]] verstanden wird. Ziel ist immer die Erhöhung der Aussagefähigkeit klassischer Prüfmethoden und die Ableitung von Möglichkeiten zur Quantifizierung von Schädigungszuständen bzw. Grenzwerten (siehe auch: [[Schadensanalyse VDI Richtlinie 3822]]) [3]. Wichtiger Bestandteil der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung sind auch die Lehrgebiete ''Messtechnik'' und ''Automatisierungstechnik'', aufgrund deren Weiterentwicklung sich neue Anforderungen an die Werkstoffprüfung im Qualitäts-, Sicherheits- und Umweltmanagement ableiten.

Die Lösung der umwelt- und klimapolitischen Probleme bei der Herstellung, Verarbeitung und Anwendung aller Werkstoffgruppen erfordert zukünftig eine noch stärkere interdisziplinäre Zusammenarbeit. Eine besondere Sensibilität ist hierbei den Polymerwerkstoffen beizumessen. Beim Einsatz von Polymerwerkstoffen sind die Eigenschaften gezielter auf den Anwendungsfall abzustimmen, um eine lange Lebensdauer der Erzeugnisse und eine hohe Recyclingfähigkeit zu gewährleisten. Das erfordert werkstoffwissenschaftlich fundierte Lösungen die nur in interdisziplinärer Zusammenarbeit gewonnen werden können.

Eine große Bedeutung kommt dabei den modernen Methoden der Strukturaufklärung zu, die eine wichtige Basis für die Werkstoffentwicklung darstellt. Heute stehen solche Methoden wie z. B. röntgenographische Methoden, CT-gestützte Methoden, spektroskopische Methoden, kalorimetrische Methoden, Methoden der [[Elektronenmikroskopie]] und [[Rasterkraftmikroskopie|Atomic Force Mikroskopie (AFM)]] (siehe [[Registrierende Mikrohärte mit AFM]]) sowie kombinierte Methoden zur Verfügung, die eine komplette Aufklärung der Strukturhierarchie gewährleisten (siehe [[Hybride Methoden, Beispiele]]).

Für das wichtige Gebiet der mechanischen Eigenschaftscharakterisierung erfordert dies die Nutzung von modernen Methoden der Werkstoffdiagnostik [4, 5]. und der [[Mikro- und Nanomechanik|Mikro- oder Nanomechanik]] [7, 8].

==Charakteristische Merkmale der Werkstoffwissenschaft==

Charakteristische Merkmale der Werkstoffwissenschaft sind die ''Zugehörigkeit zu den Ingenieurwissenschaften'', die Anwendung einer ''einheitlichen Betrachtungsweise für die verschiedenen Werkstoffgruppen'' sowie ihre starke ''Interdisziplinarität''.

Zur Aufstellung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und der Erklärung der Zusammenhänge müssen Erkenntnisse anderer naturwissenschaftlicher und technischer Wissenschaftsdisziplinen – wie bereits beispielhaft anhand der Festkörperphysik und der Festkörperchemie und oder auch der Fertigungs- und Einsatztechnik erläutert wurde – einbezogen werden.

Im [[Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle|Studium der Werkstoffwissenschaft]] sind die starke Praxisbezogenheit, zahlreiche Laborpraktika, Projektarbeiten sowie in der Regel an der Praxis ausgerichtete Bachelor- und Masterabschlüsse charakteristisch [9].

Beim Werkstoffeinsatz spielen materialökonomische Aspekte eine zentrale, auch heute noch ständig wachsende Rolle. Als Bewertungsgröße wird hier die Materialintensität betrachtet, die die Materialkosten ins Verhältnis zum Produktionsvolumen setzt. Durch eine Reihe von Maßnahmen, wie Substitution eines Werkstoffes, Verringerung der eingesetzten Menge, bessere Ausschöpfung der Eigenschaften, höhere Lebensdauer, Anwendung nacharbeitsfreier Herstellungsverfahren, Anwendung von Leichtbauprinzipien, geschlossene Werkstoffkreisläufe usw. kann diese Größe entscheidend beeinflusst werden.

Die Vielschichtigkeit der technischen Anwendungen von Werkstoffen und deren Einfluss auf die Entwicklung vieler Industriezweige kennzeichnen die dringende Notwendigkeit des interdisziplinären Charakters der Werkstoffwissenschaft.

Die zunehmende interdisziplinäre Ausrichtung der Werkstoffwissenschaft drückt sich z. B. in solchen Gebieten und Anwendungen wie Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, in der Sensortechnik, in Roboterantrieben und Mikromanipulatoren oder in biomedizinischen Anwendungen aus. Prägnante Beispiele für derartige Werkstoffentwicklungen sind Formgedächtnismaterialien (Shape Memory Materials) [10, 11] und Smart Materials, die zielgerichtet auf Veränderungen der Betriebs- oder Umgebungsbedingungen (z. B. Temperatur, Medien und mechanische Beanspruchungen) ohne Regelung von außen reagieren [12].

Auch in neuen Lehrangeboten wird die Weiterentwicklung und Intensivierung der Interdisziplinarität der Werkstoffwissenschaft sichtbar. So bietet die https://www.fau.de/ [Universität Erlangen-Nürnberg] seit dem Studienjahr 2024/25 einen neuen interdisziplinären Bachelorstudiengang ''KI-Materialtechnologie'' an, in dem Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, Naturwissenschaften und Informatik unter spezieller Berücksichtigung der Möglichkeiten, die die künstliche Intelligenz bietet, auf innovative Weise miteinander verbunden werden [13].

==Siehe auch==
*[[Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]
*[[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoff & Material]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle]]
*[[Werkstoffprüfung]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|Schatt, W. (Hrsg.): Einführung in die Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (1972) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 3-1)
|-valign="top"
|[2]
|Schatt, W., Worch, H. (Hrsg.): Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Stuttgart (1996) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 3-2)
|-valign="top"
|[3]
|Biermann, H., Krüger, L.: Moderne Methoden der Werkstoffprüfung. Wiley-VCH Verlag (2015) (ISBN 978-3-527-33413-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 35)
|-valign="top"
|[4]
|[[Grellmann, Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler, Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, 4. Auflage, München (2025) (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[5]
|[[Blumenauer, Horst|Blumenauer, H.]]: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie. Leipzig (1975,1978); Stuttgart (1994) (ISBN 978-3-342-00547-6; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 1 bis M 3)
|-valign="top"
|[6]
|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung – Herausforderungen an die Kennwertermittlung. Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung, Berlin (2011) (ISBN 978-3-9814516-1-0; ISSN 1861–8154; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 13)
|-valign="top"
|[7]
|[[Michler, Goerg Hannes|Michler, G. H.]]: Mechanik–Mikromechanik–Nanomechanik. Vom Eigenschaftsverstehen zur Eigenschaftsverbesserung. SpringerSpektrum (2024) (ISBN 978-3-662-66965-5; E-Book: ISBN 978-3-66966-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter F34); [https://doi.org/10.1007/978-3-662-66966-2 https://doi.org/10.1007/978-3-662-66966-2]; [https://pro-physik.de/buecher/mechanik-mikromechanik-nanomechanik Rezension] (Zugriff am 15.06.2026)
|-valign="top"
|[8]
|Michler, G. H.: Werkstoffwissenschaft und Kunststoffe. Schriften der Sudetendeutschen Akademie der Wissenschaften und Künste. Band 43, Forschungsbeiträge der Naturwissenschaftlichen Klasse, München (2024) 27–58 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter F 33)
|-valign="top"
|[9]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Holm_Altenbach Altenbach, H.], Bachmann, T., Orzschig, W.: Neue Aspekte der werkstoffwissenschaftlichen Lehre. In: Leps, G., Kausche, H.: 40 Jahre Werkstofftechnik Merseburg. Selbstverlag (1990) S. 45–52 (ISBN 3-86010-578-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 89)
|-valign="top"
|[10]
|Lendlein, A., Langer, R.: Biodegradable, elastic shape-memory polymers for potential biomedical applications. Science 296 (2002) 1673–1676; [https://doi.org/10.1126/science.1066102 https://doi.org/10.1126/science.1066102]
|-valign="top"
|[11]
|[[Radusch, Hans-Joachim|Radusch, H.-J.]], Kolesov, I., Gohs, U., [https://de.wikipedia.org/wiki/Gert_Heinrich Heinrich, G.]: Multiple shape-memory behavior of polyethylene/polycyclooctene blends cross-linked by electron irradiation. Macromolecular Materials and Engineering 297 (2012) 1225–1234; [https://doi.org/10.1002/mame.201200204 https://doi.org/10.1002/mame.201200204]
|-valign="top"
|[12]
|Blumenauer, H.: Werkstoffe und Diagnosemethoden für adaptive mechanische Systeme. In: Leps, G., Kausche, H.: 40 Jahre Werkstofftechnik in Merseburg (1999). Selbstverlag (ISBN 3-86010-578-7; Inhaltsverzeichnis siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 89)
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|[13]
|Friedrich-Alexander-Universität: [https://www.mat.studium.fau.de/studiengaenge/neu-ki-materialtechnologie/ KI-Materialtechnologie (BSc)] (Zugriff am 11.06.2026)
|}

==Weblinks==
*Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Werkstoff Werkstoff] (Zugriff am 11.06.2026)

*Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik Materialwissenschaft und Werkstofftechnik] (Zugriff am 11.06.2026)

*[https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], [[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]], [[Reincke, Katrin|Reincke, K.]] (Hrsg.): [[Startseite|WIKI-Lexikon]] "Kunststoffprüfung und Diagnostik" Version 16.0 (2026); [http://wiki.polymerservice-merseburg.de/ http://wiki.polymerservice-merseburg.de/]

[[Kategorie:Gastbeiträge]]
[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]

Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle

2026-08-28T10:11:15Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle (Autor: [[Radusch,_Hans-Joachim|Prof. Dr. H.-J. Radusch]])
__FORCETOC__
==Die Werkstoffwissenschaft als Studienrichtung==

Während sich die [[Werkstoffwissenschaft]] oder Materialwissenschaft schwerpunktmäßig mit den strukturellen Aspekten aller Werkstoffgruppen auseinandersetzt, ist die Werkstofftechnik stärker auf die Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren von Werkstoffen, die Bestimmung ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften sowie der Struktur-Eigenschafts- Beziehungen unter Beachtung des Einflusses der Verarbeitungsbedingungen sowie das Einsatzverhalten gerichtet. Generell sind jedoch die Lehr- und Forschungsgegenstände inhaltlich ineinanderfließend.

Von Schatt und Worch [1] wurde darauf hingewiesen, dass die einheitliche Betrachtungsweise aller Werkstoffe zur Konsequenz hat, dass es nur eine „Werkstoffwissenschaft“ geben kann. Im Plural zu sprechen hieße, die erkenntnistheoretische Weiterentwicklung der Wissenschaftsdisziplin in ihrer Einheit zu behindern. Ungeachtet dessen gibt es aber auch Gegenbeispiele, wo der Plural
in Institutionen, im Lehrbuchtitel [2] und in aktuellen Studiengangsbezeichnungen [3, 4] verwendet wurde. Aktuell wird zur Bezeichnung dieses Wissenschaftsgebietes eine breitere Variation der Begriffe verwendet, um Spezifika oder Schwerpunkte auszudrücken. So existieren z. B. für die Bezeichnung von Studiengängen in Deutschland, Österreich und in der Schweiz die Formulierungen
*Werkstoffwissenschaft
*Werkstoffwissenschaften
*Materialwissenschaft
*Materialwissenschaften
*Werkstofftechnik
*Werkstoff- und Materialwissenschaften
*Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
*Advanced Materials Science and Engineering (En)
*Materials Engineering (International Profile)

Die Studiengangsbezeichnung „Werkstoffwissenschaft“ im Singular wird nur noch von den Universitäten [https://tu-dresden.de/ TU Dresden], [https://www.tu-ilmenau.de/ TU Ilmenau] und [https://www.uni-jena.de/ Universität Jena] verwendet.
Die [https://www.tu.berlin/ TU Berlin] hat den bisherigen Studiengang „Werkstoffwissenschaften“ in „Materialwissenschaft und Werkstofftechnik“ umbenannt [5].

Unbesehen der unterschiedlichen Bezeichnungen hat sich die Werkstoffwissenschaft heute einen festen Platz als eigenständige Wissenschaftsdisziplin in den technischen Grundlagendisziplinen, z. B. im Maschinenbau oder der Verfahrenstechnik erarbeitet, indem sie empirisch gesammelte Faktenkenntnisse mit theoretischen Gesetzmäßigkeiten durchdrungen hat (siehe: [[Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität]]). Dies führte zu Erkenntnisgewinnen mit denen spezielle Eigenschaften der Werkstoffe neue Anwendungsfelder ermöglichten, z. B. in der Medizin bzw. Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt, der Mikroelektronik und Computertechnik oder im Leistungssport.

==Zur Geschichte der werkstofftechnischen / werkstoffwissenschaftlichen Hochschul-Ausbildung in Merseburg/Halle==
Die Wurzeln der werkstofftechnischen Ausbildung an der damaligen [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technischen Hochschule für Chemie „Carl Schorlemmer“ Merseburg] reichen in das Jahr 1959 zurück. An der Fakultät für Verfahrenstechnik und Grundlagenwissenschaften wurde im Oktober 1959 das ''Institut für Werkstoffkunde und Mechanische Technologie'' eingerichtet. Die Leitung dieses Instituts hatte Prof. Dr. Fritz Günther inne, der 1959 auf den neu eingerichteten Lehrstuhl Werkstoffkunde an die TH für Chemie Leuna-Merseburg berufen wurde. Prof. Dr. Günther wirkte vorher an der Bergakademie Freiberg/Sa.

Die Motivation für die Gründung dieses Instituts ergab sich aus dem Erfordernis, dass die in Merseburg auszubildenden Verfahrenstechniker über ein breites ingenieurmäßiges Profil und damit auch über Kenntnisse auf dem Gebiet der [[Werkstoff & Material|Werkstoffe]] verfügen sollten und auch die wesentlichsten fertigungstechnischen Verfahren, insbesondere des chemischen Apparate- und Industrieanlagenbaus, beherrschen sollten. Dementsprechend war die Lehre des Instituts für Werkstoffkunde und Mechanische Technologie an der Fakultät für Verfahrenstechnik und Grundlagenwissenschaften aber auch an der Fakultät für Ingenieurökonomie und am Industrieinstitut angebunden.

Das junge Institut für Werkstoffkunde und Mechanische Technologie hatte in erster Linie die ingenieurtechnische Grundausbildung in den beiden Fachgebieten ''Werkstoffkunde'' und ''Mechanische Technologie'' zu realisieren. Im Fachstudium wurden seitens des Institutes wahlobligatorische und fakultative Lehrveranstaltungen, wie Spezialwerkstoffe der chemischen Industrie, Korrosion und Oberflächenschutz, Schweißtechnologie und Technologie der Plaste und Elaste, angeboten. Diese Lehrangebote orientierten sich an dem späteren Einsatz der Absolventen in der Industrie. Durch das komplexe Fächerangebot waren die Voraussetzungen für die Einrichtung einer Vertiefungsrichtung Werkstoffkunde innerhalb der Fachrichtung Verfahrenstechnik gegeben.

Die Ausbildung orientierte sich stark nach dem Vorbild der [https://tu-dresden.de/ Technischen Universität Dresden] und der [https://tu-freiberg.de/ Bergakademie Freiberg] [6]. Die werkstoffkundliche Ausbildung an der TH Merseburg erfolgte zunächst in einer Vertiefungsrichtung Werkstoffkunde innerhalb der Fachrichtung Verfahrenstechnik. Angelehnt an den Stand der Wissenschaft betraf das im Fach ''Werkstoffkunde'' fast ausschließlich die Metalle und Metalllegierungen, während anorganisch-nichtmetallische und [[Kunststoffe|Polymerwerkstoffe]] nur kurz behandelt wurden, da sie als Konstruktionswerkstoffe damals nur geringe industrielle Bedeutung hatten. Mit den ersten Abschlussarbeiten der Diplomanden änderten sich die thematischen Schwerpunkte und technologische Aspekte von Polymerwerkstoffen wurden zunehmend bearbeitet. Dieser Trend verstärkte sich Ende der 60er Jahre, da inzwischen die Produktion und Vielfalt von Polymerwerkstoffen erheblich angestiegen war.

In Zusammenarbeit der DDR-Hochschulen, die Studiengänge auf dem Gebiet der Werkstofftechnik realisierten, wurde Mitte der 70er Jahre ein eigener Studiengang für das Werkstoffingenieurwesen entwickelt, der gute Voraussetzungen für die Ausbildung von Werkstoffingenieuren bot [7]. Die Spezifik des Merseburger Werkstoffingenieurwesens bestand dabei in der Spezialisierung auf die Werkstoffgruppe der [[Polymer]]en. 1973 war die Fachrichtungsbezeichnung „Werkstoffeinsatz“ (Polymerwerkstoffe). Später erfolgte die Präzisierung zu „Werkstofftechnik (Polymerwerkstofftechnik)“. Diese Entwicklungsetappe wurde durch eine intensive Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und Naturwissenschaftlern geprägt.

Mit der Bildung einer Sektion Werkstofftechnik an der TH Merseburg wurde 1976 der wachsenden Bedeutung Rechnung getragen, die die Werkstoffwissenschaft für den wissenschaftlich-technischen Fortschritt besitzt. Die stark angewachsenen Kenntnisse über die Materialstruktur, die immer leistungsfähigeren Methoden und Geräte und die komplexeren Betrachtungsweisen führten dazu, dass sich zunehmend anstelle des Begriffs Werkstoffkunde die Begriffe Werkstofftechnik und Werkstoffwissenschaft ausprägten.

Nach der politischen Wende in Ostdeutschland und der Wiedervereinigung sind mit dem Jahre 1990 zum Teil gravierende Veränderungen sowohl in der Lehre als auch in der Forschung eingetreten. Die bis zur Wende existierende Sektion Werkstoff- und Verarbeitungstechnik wurde zu einem Fachbereich Werkstoffwissenschaften mit einem Institut für Werkstoffwissenschaft und einem Institut für Werkstofftechnologie umgebaut [7].

Nach der Auflösung der [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technischen Hochschule Leuna-Merseburg (THLM)] im Jahre 1993 erfolgte auf Empfehlung des Wissenschaftsrates die Fortführung der Lehre und Forschung auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaft an der [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg]. Die studentische Ausbildung basierte zu dieser Zeit auf einem 10-semestrigen Studiengang „''Werkstoffwissenschaft''“ mit den Studienrichtungen ''Werkstofftechnik'' und ''Kunststofftechnik''.

Darüber hinaus wurde ab 1997 ein Aufbaustudiengang „''Materialwissenschaft''“ mit den Studienrichtungen ''Kunststofftechnik'' und ''Oberflächentechnik'' eingerichtet, der sich insbesondere an Absolventen von Fachhochschulen zwecks Erwerbs des universitären Abschlusses auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaft wandte.

1999 wurde ein modulares Studienkonzept eingeführt und der Studiengang „''Werkstoffwissenschaft''“ umfangreich novelliert. Die bisher übliche Zweiteilung in Grund- und Hauptstudium wurde durch die Definition von Modulen ersetzt. Das Studium wurde gestrafft und die Regelstudienzeit auf 10 Semester verkürzt. In dieser Weise strukturiert, hatte der Studiengang Werkstoffwissenschaft zum Immatrikulationsjahr 2003 einen Ausbaugrad von drei Vertiefungen in den Richtungen Werkstofftechnik, Kunststofftechnik und Biomedizinische Materialien [8].

Im Zusammenhang mit der Einrichtung eines von der DFG zwischen 1994 und 2000 geförderten Innovationskollegs zur Thematik „Heterogene Polymermaterialien" erfolgte 2001 die Einrichtung eines englischsprachigen Master-Studienganges „Applied Polymer Science“ (ab 2009 „Polymer Materials Science“).

Komplexe Strukturveränderungen in der Gesellschaft und der Wirtschaft führten ungeachtet der positiven Entwicklung der Ingenieurausbildung in Merseburg/Halle im Jahre 2006 zur Beendigung der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg [9]. Der ''Fachbereich Ingenieurwissenschaften'' wurde in ein befristetes ''Zentrum für Ingenieurwissenschaften'' überführt, welches auf Beschluss der Landesregierung Sachsen-Anhalts endgültig im Jahre 2016 geschlossen wurde [10].

Der ehemals am Fachbereich Ingenieurwissenschaften etablierte englischsprachige Master-Studiengang Polymer Materials Science wurde an die Naturwissenschaftliche Fakultät II der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg überführt und weitergeführt. Der Studiengang [https://studienangebot.uni-halle.de/polymer-materials-science-master-120 Polymer Materials Science] ist heute ein interdisziplinärer Masterstudiengang, der in Zusammenarbeit zwischen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und der Hochschule Merseburg durchgeführt wird. Dieses Masterstudium beinhaltet eine vielseitige Ausbildung in einem der zentralen industriellen Wachstumssektoren. Das forschungsorientierte Programm bietet Spezialisierungen in den Bereichen Polymersynthese, Polymerphysik und Polymertechnik.

'''Danksagung'''
{|
|-valign="top"
|Die Herausgeber des [[Startseite|WIKI-Lexikons]] "[[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik|Diagnostik]]" danken [[Radusch,_Hans-Joachim|Prof. Dr. H.-J. Radusch]], [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer_Service_Merseburg Polymer Service GmbH Merseburg] für diesen Gastbeitrag.
|}

==Siehe auch==
*[[Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]
*[[Werkstoff & Material]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität]]
*[[Werkstoffprüfung]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|Schatt, W., Worch, H. (Hrsg.): Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Stuttgart (1996) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 3-2)
|-valign="top"
|[2]
|Ilscher, B.: Werkstoffwissenschaften. Eigenschaften, Vorgänge, Technologien. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York (1987) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 83)
|-valign="top"
|[3]
|Hochschulkompass: [https://www.hochschulkompass.de/ingenieurwissenschaften/werkstoff-und-materialwissenschaften.html Werkstoff- und Materialwissenschaften studieren in Deutschland] (Zugriff am 11.06.2026)
|-valign="top"
|[4]
|StudiScan: Deutschland / Österreich /Schweiz; [https://www.studieren-studium.com/master/materialwissenschaften-und-werkstofftechnik Master Materialwissenschaften und Werkstofftechnik] (Zugriff am 11.06.2026)
|-valign="top"
|[5]
|Technische Universität Berlin: [https://www.tu.berlin/studieren/studienangebot/gesamtes-studienangebot/studiengang/materialwissenschaft-und-werkstofftechnik-b-sc Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, B.Sc.] (Zugriff am 11.06.2026)
|-valign="top"
|[6]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Pfefferkorn Pfefferkorn, W.]: 40 Jahre Werkstofftechnik in Merseburg. In: Leps, G., Kausche, H.: 40 Jahre Werkstofftechnik Merseburg. Selbstverlag (1990) S. 19–33 (ISBN 3-86010-578-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 89)
|-valign="top"
|[7]
|[[Radusch, Hans-Joachim|Radusch, H.-J.]], Werkstoffwissenschaft, in: 50 Jahre Hochschule in Merseburg, Merseburger Beiträge zur Geschichte der chemischen Industrie Mitteldeutschlands, 9 (2004) 1, S. 119–128, SCI Merseburg 2004; [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Merseburger_Beitraege_50_Jahre_Hochschule.pdf Download als pdf]
|-valign="top"
|[8]
|Studienordnung für den Studiengang Werkstoffwissenschaft am Fachbereich Ingenieurwissenschaften an der Martin-Luther-Universität Halle–Wittenberg vom 31.03.2003, Amtsblatt der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 13. Jahrgang, Nr. 8 vom 16. Dezember 2003, S. 30
|-valign="top"
|[9]
|Martin-Luther-Universität Halle–Wittenberg: [https://www.iw.uni-halle.de/status/ Status des Zentrums für Ingenieurwissenschaften] (Zugriff am 11.06.2026)
|-valign="top"
|[10]
|Du Bist Halle: Uni Halle schafft Ingenieurwissenschaften endgültig ab. [https://dubisthalle.de/uni-halle-schafft-ingenieurwissenschaften-endgueltig-ab Online-Artikel] (Zugriff am 11.06.2026)
|}

==Weblinks==
*Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Werkstoff Werkstoff] (Zugriff am 11.06.2026)
*Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik Materialwissenschaft und Werkstofftechnik] (Zugriff am 11.06.2026)
*[[Grellmann, Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]], [[Reincke, Katrin|Reincke, K.]] (Hrsg.): [[Startseite|WIKI-Lexikon]] "[[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik|Diagnostik]]" Version 16.0 (2026); [http://wiki.polymerservice-merseburg.de/ http://wiki.polymerservice-merseburg.de/]

[[Kategorie:Gastbeiträge]]
[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]

Werkstoffwissenschaft

2026-08-28T10:10:53Z

Oluschinski:

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{{PSM_Infobox}}
Werkstoffwissenschaft (Autor: [[Radusch,_Hans-Joachim|Prof. Dr. H.-J. Radusch]])
__FORCETOC__

==Die Werkstoffwissenschaft als Wissenschaftsdisziplin==
===Werkstoff und Material===
Die gezielte Nutzung von Werkstoffen wie Holz und Knochen, Stein, Glas/Keramik und Metalle sowie [[Kunststoffe|Polymerwerkstoffe]], [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Verbundwerkstoffe]] und Werkstoffverbunde hat sich seit tausenden Jahren vollzogen. Werkstoffe haben in der Entwicklung der Menschheit ganze Epochen geprägt, so dass nicht von ungefähr die Bezeichnungen Steinzeit, Bronzezeit oder Eisenzeit gewählt wurden.

Der Begriff „Werkstoff“ ist erst im 19. Jahrhundert entstanden und wird z. T. synonym zu dem Begriff „Material“ verwendet. Nach [1] sind Werkstoffe Arbeitsmittel rein stofflicher Natur, die in Produktionsprozessen als Arbeitsgegenstände weiter verarbeitet werden und in die jeweiligen Endprodukte eingehen. In der Regel handelt es sich dabei um Festkörper. Die Qualität und die Eigenschaften der Endprodukte oder auch von Halbzeugen werden durch die Wahl mehr oder weniger geeigneter Werkstoffe entscheidend beeinflusst.

Bei Czichos [2] findet sich die Definition: „Werkstoffe im engeren Sinne nennt man Materialien im festen Aggregatzustand, aus denen Bauteile und Konstruktionen hergestellt werden können. Derartige Materialien besitzen die besondere Eigenschaft formgeberischer „Bildsamkeit“ in einem weitgefassten Sinne. Erst durch diese können Bauteile eine im Konstruktionsprozess entwickelte Gestalt später in der Fertigung tatsächlich annehmen. Die Qualität und die Eigenschaften der Fertigprodukte werden durch die Wahl geeigneter Werkstoffe und der Fertigungsverfahren (Urformen, Umformen, Wärmebehandlung etc.) entscheidend beeinflusst. Zur Charakterisierung und Sicherstellung der Qualität dient die [[Werkstoffprüfung]]. Fachgebiete, die sich mit der Erforschung und Entwicklung von Werkstoffen beschäftigen, sind [[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft|Werkstoffkunde]] sowie Materialwissenschaft und Werkstofftechnik.“

Schmitt-Thomas [3] formuliert, dass die Fähigkeit, mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Ressourcen geeignete Werkstoffe bereitstellen zu können, Voraussetzung ist, um naturwissenschaftliche Erkenntnisse in eine anwendbare, nutzbringende und zivilisatorisch umsetzbare Technik zu transferieren. Die Gewinnung und die Beherrschung des Werkstoffs, im Sinne der Fähigkeit seine Eigenschaften zu steuern und den Beanspruchungen optimal anzupassen, wird auf diese Weise zum Schlüssel, mit dem es unter der Verantwortlichkeit des Ingenieurs ermöglicht wird, wissenschaftliche Erkenntnisse in Lebensqualität zu überführen. [3]

Das Springer-Gabler Wirtschaftslexikon [4] definiert den Begriff „Werkstoff“ als: „Material, zusammenfassende Bezeichnung für diejenigen Rohstoffe, Hilfs- und Betriebsstoffe, Halbfertig- und Fertigfabrikate, die als Ausgangs- und Grundstoffe in die Erzeugnisse eines Betriebes einzugehen bestimmt sind. Werkstoffe zählen zu den elementaren Produktionsfaktoren. Sie werden nach der im Betrieb erfolgten Veränderung der Form oder Substanz oder durch den Einbau in andere Fertigerzeugnisse Bestandteil neuer Produkte.“

Aktuell werden im Allgemeinen die Werkstoffe in Metalle (z. B. Eisen, Aluminium), Nichtmetalle (z. B. Graphit), organische Werkstoffe (z. B. Holz, Polymerwerkstoffe), anorganische nichtmetallische Werkstoffe (z. B. Keramik, Glas) und Halbleiterwerkstoffe (z. B. Silicium) unterschieden. 
Von Schatt [5] wird ab der 5. Auflage des seit 1975 herausgegeben Fachbuches „Werkstoffe des Maschinen-, Anlagen- und Apparatebaues“ der Begriff Konstruktionswerkstoff gebraucht. Dabei geht die Stoffgliederung von den Anforderungen in verschiedenen technischen Einsatzgebieten, wie z. B. Werkstoffe für Werkzeuge, tiefe Temperaturen, hohe Temperaturen, korrosive Beanspruchung, Verschleiß, Verbindungen usw. aus. Im Englischen wird dafür der Begriff „construction material“ oder „engineering material“ verwendet.

Zum Begriff Material findet sich im Wikipedia [6] die folgende Definition: „Ein Material ist eine Substanz oder eine Substanzmischung, die einen Gegenstand bildet. Materialien können rein oder unrein, belebte oder unbelebte Materie sein. Materialien können auf der Grundlage ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften oder ihres geologischen Ursprungs oder ihrer biologischen Funktion klassifiziert werden. Die Materialwissenschaft befasst sich mit Materialien, ihren Eigenschaften und ihren Anwendungen.“

Der Begriff ''Werkstoff'' impliziert im Gegensatz zum Begriff ''Material'' eine Zweckbestimmung, indem ein Bauteil oder eine Konstruktion hergestellt werden soll. Die Unterscheidung der Begriffe ''Werkstoff'' und ''Material'' im deutschsprachigen Raum erfolgt im englischen Sprachgebrauch nicht. Hier wird generell der Begriff ''Material'' verwendet.

===Von der Werkstoffkunde zur Werkstoffwissenschaft===
Mitte des 19. Jahrhunderts begann die systematische aber noch stark empirisch geprägte Erforschung der Eigenschaften von Stahl, Eisen oder Leichtmetallen wie Aluminium sowie von keramischen Werkstoffen, woraus sich das Wissensgebiet der Werkstoffkunde entwickelt hatte. Die Bezeichnung erfolgte als „Werkstoffkunde“, wobei sich der Wortteil „-kunde“ ausdrücken sollte, dass sich dahinter die Gesamtheit aller empirisch erfassten Fakten über die Werkstoffe – anfänglich überwiegend der metallischen Werkstoffe – verbirgt [7]. Dabei war „Kunde“ die übliche deutsche Bezeichnung auch anderer Wissensgebiete, die sich mit der Erforschung selbiger beschäftigten. Im englischsprachigen Raum wurde für „Werkstoffkunde“ unmittelbar der Begriff „Materials Science“ geprägt und verwendet. [8, 9]. Hauptsächlich war es die Metallurgie, aus der die Werkstoffkunde als wissenschaftliche Disziplin hervorging [10].

Mit Beginn des 20. Jahrhunderts hat sich im Rahmen der immer weiter fortschreitenden Industrialisierung eine differenziertere Betrachtung der Werkstoffe entwickelt. Neben den konventionellen Metallen erlangten die nichtmetallisch-organischen und nichtmetallisch-anorganischen Werkstoffe zunehmende wirtschaftliche Bedeutung, woraus sich in der Berufsausbildung und an den Hochschulen und Universitäten die Notwendigkeit der Vermittlung neuer Lehrinhalte, die sich auf alle Werkstoffgruppen bezog, ergab.

Der historische Wissenszuwachs war der Ansatzpunkt für das erstmals 1972 von Prof. Dr. Werner Schatt herausgegebene Lehrbuch „''Einführung in die Werkstoffwissenschaft''“ [11], der von einer einheitlichen und zugleich ordnenden Betrachtungsweise der Struktur, der Art der Anordnung und dem Ordnungsgrad der Bausteine ausgeht und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in den Mittelpunkt der Darstellungen rückt. Die Werkstoffwissenschaft beschäftigt sich unter verallgemeinernden methodischen Gesichtspunkten mit dem atomaren Aufbau, der daraus resultierenden mikroskopischen Struktur, den dadurch bestimmten makroskopischen Eigenschaften und insbesondere auch mit der gezielten Verbesserung der Anwendungsmöglichkeiten aller Werkstoffgruppen [11].

Mit der Vielfalt der Werkstoffe und den sich vertiefendenden Erkenntnissen wurde es in der Folge im deutschsprachigen Raum üblich, die Begriffe „Werkstoffwissenschaft“ und „Werkstofftechnik“ in Forschung, Ausbildung und Praxis zu verwenden. Aktuell scheint sich zur Charakterisierung des werkstoffwissenschaftlichen Gebietes die Bezeichnung „Materialwissenschaft“ oder auch „Materialwissenschaft und Werkstofftechnik“ im deutschsprachigen Raum zu etablieren, was auch dem englischsprachigen Terminus „Materials Science“ bzw. „Materials Science and Technology“ entspricht [12].

Während sich die Werkstoffwissenschaft oder Materialwissenschaft schwerpunktmäßig mit dem strukturellen Aspekten aller Werkstoffgruppen auseinandersetzt, ist die Werkstofftechnik stärker auf die Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren von Werkstoffen, die Bestimmung ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften sowie der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen unter Beachtung des Einflusses der Verarbeitungsbedingungen sowie das Einsatzverhalten gerichtet. Generell sind jedoch die Lehr- und Forschungsgegenstände inhaltlich ineinander fließend.

Von Schatt und Worch [13] wurde darauf hingewiesen, dass die einheitliche Betrachtungsweise aller Werkstoffe zur Konsequenz hat, dass es nur eine „Werkstoffwissenschaft“ geben kann. Im Plural zu sprechen hieße, die erkenntnistheoretische Weiterentwicklung der Wissenschaftsdisziplin in ihrer Einheit zu behindern. Ungeachtet dessen gibt es aber auch Gegenbeispiele, wo der Plural
in Institutionen, im Lehrbuchtitel [14] und in aktuellen Studiengangsbezeichnungen [15, 16] verwendet wurde. Aktuell wird zur Bezeichnung dieses Wissenschaftsgebietes eine breitere Variation der Begriffe verwendet, um Spezifika oder Schwerpunkte auszudrücken. So existieren z. B. für die Bezeichnung von Studiengängen in Deutschland, Österreich und in der Schweiz die Formulierungen
*Werkstoffwissenschaft
*Werkstoffwissenschaften
*Materialwissenschaft
*Materialwissenschaften
*Werkstofftechnik
*Werkstoff- und Materialwissenschaften
*Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
*Advanced Materials Science and Engineering
*Materials Engineering

Die Studiengangsbezeichnung „Werkstoffwissenschaft“ im Singular wird nur noch von den Universitäten [https://tu-dresden.de/ TU Dresden], [https://www.tu-ilmenau.de/ TU Ilmenau] und [https://www.uni-jena.de/ Universität Jena] verwendet.
Die [https://www.tu.berlin/ TU Berlin] hat den bisherigen Studiengang „Werkstoffwissenschaften“ in „Materialwissenschaft und Werkstofftechnik“ umbenannt [17].

Unbesehen der unterschiedlichen Bezeichnungen hat sich die Werkstoffwissenschaft heute einen festen Platz als eigenständige Wissenschaftsdisziplin in den technischen Grundlagendisziplinen, z. B. im Maschinenbau oder der Verfahrenstechnik erarbeitet, indem sie empirisch gesammelte Faktenkenntnisse mit theoretischen Gesetzmäßigkeiten durchdrungen hat. Dies führte zu Erkenntnisgewinnen mit denen spezielle Eigenschaften der Werkstoffe neue Anwendungsfelder ermöglichten, z. B. in der Medizin bzw. Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt, der Mikroelektronik und Computertechnik oder im Leistungssport.

===Der interdisziplinäre Charakter der Werkstoffwissenschaft===
Die Werkstoffwissenschaft hat einen ausgeprägten [[Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität|interdisziplinären Charakter]] (siehe '''Bild'''), durch den sich einerseits eine prägnante Weiterentwicklung dieses Wissenschaftsgebietes und andererseits eine große Vielfalt im Wirkungsbereich der Werkstoffwissenschaft ableiten.

[[Datei:werkstoffwissenschaft1.jpg|650px]]
{|
|-valign="top"
|'''Bild:'''
|Der interdisziplinäre Charakter der Werkstoffwissenschaft
|}

Aus dem '''Bild''' wird auch die besondere Spezifik der Werkstoffwissenschaft ersichtlich, die einerseits das Bindeglied zwischen der ''Werkstofferzeugung und -modifizierung'' und der ''Fertigungs- bzw. Verarbeitungstechnik'' und andererseits zwischen Konstruktionslehre und der Werkstoffeinsatztechnik darstellt. Dabei entsteht zwischen den einzelnen Fachgebieten eine Vielzahl von dialektischen Wechselwirkungen. So ist z. B. die praktische Nutzung von Erkenntnissen der [[Materialographie]] (''[[Metallographie]]'', [[Plastographie]], [[Keramographie]]) und [[Werkstoffprüfung]]/[[Bruchmechanik]] erst durch die Weiterentwicklung und Anwendung neuer Werkstoffe möglich geworden. Korrespondierend zur Werkstoffwissenschaft haben sich die ''Konstruktionslehre'', die ''Werkstoffverarbeitung'' und die ''Werkstoffeinsatztechnik'' fest etabliert, was sich auch in den Studienplänen werkstoffwissenschaftlicher Studiengänge niederschlägt. Gegenstand der Einsatztechnik ist das Konstruieren mit ggf. aus anwendungstechnischen Anforderungen heraus modifizierten Werkstoffen, wobei für den Konstrukteur die Aufgabe darin besteht, die Dimensionierung und Auslegung von Formteilen, was heute mit Hilfe computergestützter CAD/CAM-Verfahren wie ANSYS oder CREO (früher pro/ENGINEER) erfolgt, mittels werkstoffwissenschaftlich fundierten und zuverlässigen Stoffdaten zu realisieren. 
Innerhalb der Werkstoffwissenschaft bzw. Werkstofftechnik haben sich als eigene Wissensgebiete die ''Werkstoffprüfung'' und die ''Technische Bruchmechanik'' etabliert. Von zunehmender Bedeutung sind auch die in die Studienprogramme integrierten Disziplinen ''Qualitätssicherung'' und ''Qualitätsmanagement'', wobei unter Qualitätsmanagement die Gesamtheit der qualitätsbezogenen Tätigkeiten zu verstehen ist. Ein wesentlicher Bestandteil ist die Qualitätsprüfung, die selbst wiederum in vielfältiger Form erfolgen kann. Ein wichtiger, aber technisch schwierig zu realisierender Schritt besteht in der online-Integration von Prüfverfahren der Werkstoffprüfung in den jeweiligen Produktionsprozess zur optimalen Sicherung der Qualitätsanforderungen an das Produkt und die Prozessgestaltung. Die ''Werkstoffdiagnostik''/[[Schadensanalyse|Schadensfallanalyse]] beinhaltet das Zusammenwirken von Methoden zur Untersuchung der stofflichen Zusammensetzung (Werkstoffanalytik), des strukturellen Aufbaus, der mechanischen, thermischen, elektrischen und optischen Eigenschaften sowie der Reaktion mit der Umgebung. Besondere Fortschritte bezüglich des Erkenntnisgewinns werden bei der Weiterentwicklung der [[Hybride Methoden|hybriden Methoden]] der Werkstoffdiagnostik [18–21], worunter die in-situ-Kopplung von mechanischen und bruchmechanischen Experimenten mit den immer mehr an Bedeutung gewinnenden [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|zerstörungsfreien Prüfmethoden]], wie z. B. der [[Schallemissionsanalyse|Schallemissionsanalyse (SEA)]], der [[Thermographie]] oder der [[Laserextensometrie]] verstanden wird. Ziel ist immer die Erhöhung der Aussagefähigkeit klassischer Prüfmethoden und die Ableitung von Möglichkeiten zur Quantifizierung von Schädigungszuständen bzw. Grenzwerten (siehe auch: [[Schadensanalyse]]) [18]. Wichtiger Bestandteil der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung sind auch die Lehrgebiete Messtechnik und Automatisierungstechnik, aufgrund deren Weiterentwicklung sich neue Anforderungen an die Werkstoffprüfung im Qualitäts-, Sicherheits- und Umweltmanagement ableiten.

Die Lösung der umwelt- und klimapolitischen Probleme bei der Herstellung, Verarbeitung und Anwendung aller Werkstoffgruppen erfordert zukünftig eine noch stärkere interdisziplinäre Zusammenarbeit. Eine besondere Sensibilität ist hierbei den Polymerwerkstoffen beizumessen. Beim Einsatz von Polymerwerkstoffen sind die Eigenschaften gezielter auf den Anwendungsfall abzustimmen, um eine lange Lebensdauer der Erzeugnisse und eine hohe Recyclingfähigkeit zu gewährleisten. Das erfordert werkstoffwissenschaftlich fundierte Lösungen die nur in interdisziplinärer Zusammenarbeit gewonnen werden können.

Eine große Bedeutung kommt dabei den modernen Methoden der Strukturaufklärung zu, die eine wichtige Basis für die Werkstoffentwicklung darstellt. Heute stehen solche Methoden wie z. B. röntgenographische Methoden, CT-gestützte Methoden, spektroskopische Methoden, kalorimetrische Methoden, Methoden der [[Elektronenmikroskopie]] und [[Rasterkraftmikroskopie|Atomic Force Mikroskopie]] sowie kombinierte Methoden zur Verfügung, die eine komplette Aufklärung der Strukturhierarchie gewährleisten.
Für das wichtige Gebiet der mechanischen Eigenschaftscharakterisierung erfordert dies die Nutzung von modernen Methoden der Werkstoffdiagnostik [18, 19]. und der [[Mikro- und Nanomechanik|Mikro- oder Nanomechanik]] [22, 23].

===Charakteristische Merkmale der Werkstoffwissenschaft===

Charakteristische Merkmale der Werkstoffwissenschaft sind die ''Zugehörigkeit zu den Ingenieurwissenschaften'', die Anwendung einer ''einheitlichen Betrachtungsweise für die verschiedenen Werkstoffgruppen'' sowie ihre starke [[Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität|Interdisziplinarität]].

Zur Aufstellung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und der Erklärung der Zusammenhänge müssen Erkenntnisse anderer naturwissenschaftlicher und technischer Wissenschaftsdisziplinen – wie bereits beispielhaft anhand der Festkörperphysik und der Festkörperchemie und oder auch der Fertigungs- und Einsatztechnik erläutert wurde – einbezogen werden.

Im [[Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle|Studium der Werkstoffwissenschaft]] sind die starke Praxisbezogenheit, zahlreiche Laborpraktika, Projektarbeiten sowie in der Regel an der Praxis ausgerichtete Bachelor- und Masterabschlüsse charakteristisch [24].

Beim Werkstoffeinsatz spielen materialökonomische Aspekte eine zentrale, auch heute noch ständig wachsende Rolle. Als Bewertungsgröße wird hier die Materialintensität betrachtet, die die Materialkosten ins Verhältnis zum Produktionsvolumen setzt. Durch eine Reihe von Maßnahmen, wie Substitution eines Werkstoffes, Verringerung der eingesetzten Menge, bessere Ausschöpfung der Eigenschaften, höhere Lebensdauer, Anwendung nacharbeitsfreier Herstellungsverfahren, Anwendung von Leichtbauprinzipien, geschlossene Werkstoffkreisläufe usw. kann diese Größe entscheidend beeinflusst werden.

Die Vielschichtigkeit der technischen Anwendungen von Werkstoffen und deren Einfluss auf die Entwicklung vieler Industriezweige kennzeichnen die dringende Notwendigkeit des interdisziplinären Charakters der Werkstoffwissenschaft.

Die zunehmende interdisziplinäre Ausrichtung der Werkstoffwissenschaft drückt sich z. B. in solchen Gebieten und Anwendungen wie Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, in der Sensortechnik, in Roboterantrieben und Mikromanipulatoren oder in biomedizinischen Anwendungen aus. Hier ist z. B. die Entwicklung von Formgedächtnismaterialien (Shape Memory Materials) ein prägnantes Beispiel [25, 26].

Auch in neuen Lehrangeboten wird die Weiterentwicklung und Intensivierung der Interdisziplinarität der Werkstoffwissenschaft sichtbar. So bietet die [https://www.fau.de/ Universität Erlangen-Nürnberg] seit dem Studienjahr 2024/25 einen neuen interdisziplinären Bachelorstudiengang KI-Materialtechnologie an, in dem Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, Naturwissenschaften und Informatik unter spezieller Berücksichtigung der Möglichkeiten, die die künstliche Intelligenz bietet, auf innovative Weise miteinander verbunden werden [27].

==Zur Geschichte der werkstofftechnischen / werkstoffwissenschaftlichen Hochschul-Ausbildung in Merseburg/Halle==

Die Anfänge der werkstofftechnischen Ausbildung an der damaligen [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technischen Hochschule für Chemie „Carl Schorlemmer“ Merseburg] datieren in das Jahr 1959. Sie orientierte sich stark an die Ausbildung nach dem Vorbild der [https://tu-dresden.de/ Technischen Universität Dresden] und der [https://tu-freiberg.de/ Bergakademie Freiberg] [28]. Die werkstoffkundliche Ausbildung an der TH Merseburg erfolgte zunächst in einer Vertiefungsrichtung Werkstoffkunde innerhalb der Fachrichtung Verfahrenstechnik. Angelehnt an den Stand der Wissenschaft betraf das im Fach ''Werkstoffkunde'' fast ausschließlich die Metalle und Metalllegierungen, während anorganisch-nichtmetallische und Polymerwerkstoffe nur kurz behandelt wurden, da sie als Konstruktionswerkstoffe damals nur geringe industrielle Bedeutung hatten. Mit den ersten Abschlussarbeiten der Diplomanden änderten sich die thematischen Schwerpunkte und technologische Aspekte von Polymerwerkstoffen wurden zunehmend bearbeitet. Dieser Trend verstärkte sich Ende der 60er Jahre, da inzwischen die Produktion und Vielfalt von Polymerwerkstoffen erheblich angestiegen war.

In Zusammenarbeit der DDR-Hochschulen, die Studiengänge auf dem Gebiet der Werkstofftechnik realisierten, wurde Mitte der 70er Jahre ein eigener Studiengang für das Werkstoffingenieurwesen entwickelt, der gute Voraussetzungen für die Ausbildung von Werkstoffingenieuren bot [29]. Die Spezifik des Merseburger Werkstoffingenieurwesens bestand dabei in der Spezialisierung auf die Werkstoffgruppe der [[Polymer]]en. 1973 war die Fachrichtungsbezeichnung „Werkstoffeinsatz“ (Polymerwerkstoffe). Später erfolgte die Präzisierung zu „Werkstofftechnik (Polymerwerkstofftechnik)“. Diese Entwicklungsetappe wurde durch eine intensive Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und Naturwissenschaftlern geprägt.

Mit der Bildung einer Sektion Werkstofftechnik an der TH Merseburg wurde 1976 der wachsenden Bedeutung Rechnung getragen, die die Werkstoffwissenschaft für den wissenschaftlich-technischen Fortschritt besitzt. Die stark angewachsenen Kenntnisse über die Materialstruktur, die immer leistungsfähigeren Methoden und Geräte und die komplexeren Betrachtungsweisen führten dazu, dass sich zunehmend anstelle des Begriffs Werkstoffkunde die Begriffe Werkstofftechnik und Werkstoffwissenschaft ausprägten.

Nach der politischen Wende in Ostdeutschland und der Wiedervereinigung sind mit dem Jahre 1990 zum Teil gravierende Veränderungen sowohl in der Lehre als auch in der Forschung eingetreten. Die bis zur Wende existierende Sektion Werkstoff- und Verarbeitungstechnik wurde zu einem Fachbereich Werkstoffwissenschaften mit einem Institut für Werkstoffwissenschaft und einem Institut für Werkstofftechnologie umgebaut [29].

Nach der Auflösung der [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technischen Hochschule Leuna-Merseburg (THLM)] im Jahre 1993 erfolgte auf Empfehlung des Wissenschaftsrates die Fortführung der Lehre und Forschung auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaft an der [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg]. Die studentische Ausbildung basierte zu dieser Zeit auf einem 10-semestrigen Studiengang „''Werkstoffwissenschaft''“ mit den Studienrichtungen ''Werkstofftechnik'' und ''Kunststofftechnik''.

Darüber hinaus wurde ab 1997 ein Aufbaustudiengang „''Materialwissenschaft''“ mit den Studienrichtungen ''Kunststofftechnik'' und ''Oberflächentechnik'' eingerichtet, der sich insbesondere an Absolventen von Fachhochschulen zwecks Erwerbs des universitären Abschlusses auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaft wandte.

1999 wurde ein modulares Studienkonzept eingeführt und der Studiengang „''Werkstoffwissenschaft''“ umfangreich novelliert. Die bisher übliche Zweiteilung in Grund- und Hauptstudium wurde durch die Definition von Modulen ersetzt. Das Studium wurde gestrafft und die Regelstudienzeit auf 10 Semester verkürzt. In dieser Weise strukturiert, hatte der Studiengang Werkstoffwissenschaft zum Immatrikulationsjahr 2003 einen Ausbaugrad von drei Vertiefungen in den Richtungen Werkstofftechnik, Kunststofftechnik und Biomedizinische Materialien [30].

Im Zusammenhang mit der Einrichtung eines von der DFG zwischen 1994 und 2000 geförderten Innovationskollegs zur Thematik „Heterogene Polymermaterialien" erfolgte 2001 die Einrichtung eines englischsprachigen Master-Studienganges „Applied Polymer Science“ (ab 2009 „Polymer Materials Science“).

Komplexe Strukturveränderungen in der Gesellschaft und der Wirtschaft führten ungeachtet der positiven Entwicklung der Ingenieurausbildung in Merseburg/Halle im Jahre 2006 zur Beendigung der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg [31]. Der ''Fachbereich Ingenieurwissenschaften'' wurde in ein befristetes ''Zentrum für Ingenieurwissenschaften'' überführt, welches auf Beschluss der Landesregierung Sachsen-Anhalts endgültig im Jahre 2016 geschlossen wurde [32].

Der ehemals am Fachbereich Ingenieurwissenschaften etablierte englischsprachige Master-Studiengang Polymer Materials Science wurde an die Naturwissenschaftliche Fakultät II der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg überführt und weitergeführt. Der Studiengang [https://studienangebot.uni-halle.de/polymer-materials-science-master-120 Polymer Materials Science] ist heute ein interdisziplinärer Masterstudiengang, der in Zusammenarbeit zwischen der [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] und der [https://www.hs-merseburg.de/ Hochschule Merseburg] durchgeführt wird. Dieses Masterstudium beinhaltet eine vielseitige Ausbildung in einem der zentralen industriellen Wachstumssektoren. Das forschungsorientierte Programm bietet Spezialisierungen in den Bereichen Polymersynthese, Polymerphysik und Polymertechnik.

'''Danksagung'''
{|
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|Die Herausgeber des [[Startseite|WIKI-Lexikons]] "[[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik|Diagnostik]]" danken [[Radusch,_Hans-Joachim|Prof. Dr. H.-J. Radusch]], [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer_Service_Merseburg Polymer Service GmbH Merseburg] für diesen Gastbeitrag.
|}

==Siehe auch==
*[[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]
*[[Smart Materials]]
*[[Werkstoffprüfung]]
*[[Materialographie]]
*[[Plastographie]]
*[[Keramographie]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Portal:Werkstoffe Portal:Werkstoffe] (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[2]
|Czichos, H., Hennecke, M. (Hrsg.): HÜTTE – Das Ingenieurwissen, 33., aktualisierte Auflage, Springer Berlin Heidelberg (2008) (ISBN 978-3-540-71851-2) bzw. Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Werkstoff Werkstoff] (Zugriff am 25.06.2026)
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|[3]
|Schmitt-Thomas, K. G.: Werkstoff in Geschichte und technischer Entwicklung. In: Metallkunde für das Maschinenwesen. Springer Berlin Heidelberg (1990); [https://doi.org/10.1007/978-3-642-93451-3_2 https://doi.org/10.1007/978-3-642-93451-3_2]
|-valign="top"
|[4]
|Gabler Wirtschaftslexikon: [https://wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/werkstoffe-49420 Werkstoffe] (Zugriff am 25.06.2026)
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|[5]
|Schatt, W., Simmchen, E., Zouhar,G. (Hrsg.): Konstruktionswerkstoffe des Maschinen- und Anlagenbaues. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Stuttgart (1998) (ISBN 3-342-00677-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 4)
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|[6]
|Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://en.wikipedia.org/wiki/Material Material] (engl.) (Zugriff am 25.06.2026)
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|[7]
|Eisenkolb, F.: Einführung in die Werkstoffkunde. Verlag Technik Berlin (1958); siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 24
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|[8]
|Hummel, R. E.: Understanding Materials Science History, Properties, Applications (2nd Ed.). New York, NY, Springer New York, (2005). LLC (ISBN 978-0-387-26691-6)
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|[9]
|Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_materials_science History of materials science] und [https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_materials_technology Timeline of materials technology] (engl.) (Zugriff am 25.06.2026)
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|[10]
|Cahn, R. W.: Metallurgy, the father of materials science. Tsinghua Science and Technology 7(1) (2002); ISSN 1007-0214 01/21 S. 1–5
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|[11]
|Schatt, W. (Hrsg.): Einführung in die Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (1972) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 3-1)
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|[12]
|Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik#Begriffsdefinition Begriffsdefinition]. In: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Zugriff am 25.06.2026)
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|[13]
|Schatt, W., Worch, H. (Hrsg.): Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Stuttgart (1996) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 3-2)
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|[14]
|Ilscher, B.: Werkstoffwissenschaften. Eigenschaften, Vorgänge, Technologien. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York (1987) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 83)
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|[15]
|Hochschulkompas: [https://www.hochschulkompass.de/ingenieurwissenschaften/werkstoff-und-materialwissenschaften.html Werkstoff- und Materialwissenschaften studieren in Deutschland] (Zugriff am 25.06.2026)
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|[16]
|StudiScan: Deutschland / Österreich /Schweiz: [https://www.studieren-studium.com/master/materialwissenschaften-und-werkstofftechnik Materialwissenschaften und Werkstofftechnik] (Zugriff am 25.06.2026)
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|[17]
|Technische Universität Berlin: [https://www.tu.berlin/studieren/studienangebot/gesamtes-studienangebot/studiengang/materialwissenschaft-und-werkstofftechnik-b-sc Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, B.Sc.] (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[18]
|Biermann, H., Krüger, L.: Moderne Methoden der Werkstoffprüfung. Wiley-VCH Verlag (2015); ISBN 978-3-527-33413-1 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 35)
|-valign="top"
|[19]
|[[Grellmann, Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler, Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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|[20]
|[[Blumenauer, Horst|Blumenauer, H.]]: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie. Leipzig (1975,1978); Stuttgart (1994) (ISBN 978-3-342-00547-6; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 1 bis M 3)
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|[21]
|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung – Herausforderungen an die Kennwertermittlung. Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung, Berlin (2011) (ISBN 978-3-9814516-1-0; ISSN 1861–8154; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 13)
|-valign="top"
|[22]
|[[Michler, Goerg Hannes|Michler, G. H.]]: Mechanik–Mikromechanik–Nanomechanik. Vom Eigenschaftsverstehen zur Eigenschaftsverbesserung. SpringerSpektrum (2024) (ISBN 978-3-662-66965-5; E-Book: ISBN 978-3-66966-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter F 34); [https://doi.org/10.1007/978-3-662-66966-2 https://doi.org/10.1007/978-3-662-66966-2]; [https://pro-physik.de/buecher/mechanik-mikromechanik-nanomechanik Rezension] (Zugriff am 15.06.2026)
|-valign="top"
|[23]
|Michler, G. H.: Kompakte Einführung in die Elektronenmikroskopie. Techniken, Stand, Anwendungen, Perspektiven. SpringerSpektrum Wiesbaden (2019) (ISBN 978-3-658-26687-5; E-Book: ISBN 978-3-658-26688-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter F 21); [https://doi.org/10.1007/978-3-658-26688-2 https://doi.org/10.1007/978-3-658-26688-2]
|-valign="top"
|[24]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Holm_Altenbach Altenbach, H.], Bachmann, T., Orzschig, W.: Neue Aspekte der werkstoffwissenschaftlichen Lehre. In: Leps, G., Kausche, H.: 40 Jahre Werkstofftechnik Merseburg. Selbstverlag (1990) S. 45–52 (ISBN 3-86010-578-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 89)
|-valign="top"
|[25]
|Lendlein, A., Langer, R.: Biodegradable, elastic shape-memory polymers for potential biomedical applications. Science 296 (2002) 1673–1676; [https://doi.org/10.1126/science.1066102 https://doi.org/10.1126/science.1066102]
|-valign="top"
|[26]
|[[Radusch, Hans-Joachim|Radusch, H.-J.]], Kolesov, I., Gohs, U., [https://de.wikipedia.org/wiki/Gert_Heinrich Heinrich, G.]: Multiple shape-memory behavior of polyethylene/polycyclooctene blends cross-linked by electron irradiation. Macromolecular Materials and Engineering 297 (2012) 1225–1234; [https://doi.org/10.1002/mame.201200204 https://doi.org/10.1002/mame.201200204]
|-valign="top"
|[27]
|Friedrich-Alexander-Universität: [https://www.mat.studium.fau.de/studiengaenge/neu-ki-materialtechnologie/ KI-Materialtechnologie (BSc)] (Zugriff am 11.06.2026)
|-valign="top"
|[28]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Pfefferkorn Pfefferkorn, W.]: 40 Jahre Werkstofftechnik in Merseburg. In: Leps, G., Kausche, H.: 40 Jahre Werkstofftechnik Merseburg. Selbstverlag (1990) S. 19–33 (ISBN 3-86010-578-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 89)
|-valign="top"
|[29]
|Radusch, H.-J., Werkstoffwissenschaft. In: 50 Jahre Hochschule in Merseburg, Merseburger Beiträge zur Geschichte der chemischen Industrie Mitteldeutschlands, 9 (2004)1, S. 119–128, SCI Merseburg 2004; [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Merseburger_Beitraege_50_Jahre_Hochschule.pdf PDF-Download]
|-valign="top"
|[30]
|Studienordnung für den Studiengang Werkstoffwissenschaft am Fachbereich Ingenieurwissenschaften an der [https://de.wikipedia.org/wiki/Martin-Luther-Universit%C3%A4t_Halle-Wittenberg Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] vom 31.03.2003, Amtsblatt der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 13. Jahrgang, Nr. 8 vom 16. Dezember 2003, S. 30
|-valign="top"
|[31]
|Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg: [https://www.iw.uni-halle.de/status/ Status des Zentrums für Ingenieurwissenschaften] (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[32]
|Du Bist Halle: Uni Halle schafft Ingenieurwissenschaften endgültig ab. [https://dubisthalle.de/uni-halle-schafft-ingenieurwissenschaften-endgueltig-ab Online-Artikel] (Zugriff am 25.06.2026)
|}

==Weblinks==
*Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Werkstoff Werkstoff] (Zugriff am 25.06.2026)

*Wikipedia: Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik Materialwissenschaft und Werkstofftechnik] (Zugriff am 25.06.2026)

*Bundesvereinigung Materialwissenschaft und Werkstofftechnik e. V. (BV MatWerk): [https://www.bvmatwerk.de/ https://www.bvmatwerk.de/] (Zugriff am 25.06.2026)

*[[Grellmann, Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]], [[Reincke, Katrin|Reincke, K.]] (Hrsg.): [[Startseite|WIKI-Lexikon]] "[[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik|Diagnostik]]" Version 16.0 (2026); [http://wiki.polymerservice-merseburg.de/ http://wiki.polymerservice-merseburg.de/]

[[Kategorie:Gastbeiträge]]
[[Kategorie:Wissenschaftsdisziplinen]]
[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]

Werkstoffprüfung

2026-08-28T10:10:38Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Materials Testing}}
{{PSM_Infobox}}
Werkstoffprüfung
__FORCETOC__
==Herausbildung der Wissenschaftsdisziplin==

Die Entwicklung der Wissenschaftsdisziplin der „Werkstoffprüfung“ ist sehr eng mit der dynamischen Entwicklung in den [[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft|Materialwissenschaften]] und der Werkstofftechnik verbunden. Die von [[Blumenauer, Horst|Blumenauer]] [1−3] verfassten Lehrbücher enthalten einen sehr guten Überblick über die klassischen Prüf- und Analysemethoden. Dabei wird die Werkstoffprüfung als ein Teilgebiet der [[Werkstoffwissenschaft]] [4, 5] mit engen Verbindungen zu anderen Ingenieurdisziplinen, wie z. B. der

* [[Kontinuumsmechanik]]
* Festkörpermechanik
* Fertigungstechnik und
* Automatisierungstechnik

aufgefasst. Mit den enormen Zuwachsraten von [[Kunststoffe]]n an der Weltproduktion der [[Werkstoff & Material|Werkstoffe]] [6] haben sich interdisziplinäre Wissensgebiete wie die "[[Kunststoffprüfung]]" und "[[Kunststoffdiagnostik]]/[[Schadensanalyse]]" zu neuen eigenständigen Wissenschaftsdisziplinen bzw. Lehrgebieten herausgebildet [8]. Um die wachsenden Ansprüche an die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Lebensdauer von [[Kunststoffbauteil|Kunststoffbauteilen]] zu erfüllen und den [[Bruch]] als häufigste Ursache für ein [[Bauteilversagen]] auszuschließen, werden die Methoden der "Technischen [[Bruchmechanik]]" herangezogen [7].

==Aufgaben der Werkstoffprüfung==

Grundlegende Aufgaben der Werkstoffprüfung sind nach [2]

* die Festlegung geeigneter [[Kenngröße]]n zur Charakterisierung der Werkstoff- bzw. Bauteileigenschaften und die quantitative Darstellung dieser Eigenschaften in Form von [[Werkstoffkennwert|Kennwerten]]
* die kontinuierliche und weitgehend automatisierte Kontrolle der bei der Herstellung, Ver- und Bearbeitung der Werkstoffe eintretenden Eigenschaftsänderungen einschließlich des Nachweises möglicher [[Fehler|Werkstofffehler]]
* die laufende Überwachung des Werkstoffzustandes während des Betriebs von Maschinen und Anlagen und
* die Untersuchung von [[Schadensanalyse|Schadensfällen]]

==Einteilung der Werkstoffprüfung==

Daraus leitet sich auch eine Einteilung der Werkstoffprüfverfahren ab, die sich in der prinzipiellen Gliederung des Lehrbuches [3] abbildet:

* Mechanische Prüfverfahren
* Verfahren zur Untersuchung der Zusammensetzung
* Verfahren zur Gefügeuntersuchung
* Korrosionsprüfung
* [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|Zerstörungsfreie Prüfverfahren]]
* Physikalische Prüfverfahren
* Verfahren zur experimentellen Dehnungs- und Spannungsbestimmung

Einen Überblick über neue, häufig auch gekoppelte Prüf- und Analysemethoden (siehe auch: [[Hybride Methoden]]) mit wesentlich erhöhten Informationsgehalt bietet das von Biermann und Krüger [7] herausgegebene Lehrbuch „Moderne Methoden der Werkstoffprüfung“.

Das Buch behandelt die Grundlagen der verschiedenen Methoden und stellt aber auch schwerpunktmäßig viele neue Prüf- und Analysemethoden an Hand von Beispielen insbesondere für metallische Werkstoffe aus der aktuellen Forschungsarbeit vor. Im Fokus stehen dabei Verfahren zur Ermittlung von mechanischen und [[Bruchmechanische Prüfung|bruchmechanischen Eigenschaften]], die aus methodischer Sicht sich anwendungsnah auf die Methoden der modernen [[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik]] übertragen lassen.

==Siehe auch==
*[[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]
*[[Kunststoffprüfung]]
*[[Kunststoffdiagnostik]]
*[[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Blumenauer, Horst|Blumenauer, H.]]: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 2. Auflage (1978) ISBN:VLN 152-915/46/79 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 1)
|-valign="top"
|[2]
|Blumenauer, H.: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 4. Auflage (1984), ISBN VLN 152-915/104/87 siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 2)
|-valign="top"
|[3]
|Blumenauer, H.: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig Stuttgart, 6. Auflage (1994); (ISBN 978-3-342-00547-6 siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 3)
|-valign="top"
|[4]
|Worch, H., Pompe, W., Schatt, W. (Hrsg.): Werkstoffwissenschaft. 10. Auflage (2011), Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, (ISBN 978-3-527-32323-4)
|-valign="top"
|[5]
|Callister, W. D., Rethwisch, D. G.: Materialwissenschaften und Werkstofftechnik. Eine Einführung. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim (2012); (ISBN 978-3-527-33007-2)
|-valign="top"
|[6]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler, Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 1–5 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[7]
|Biermann, H., Krüger, L.: Moderne Methoden der Werkstoffprüfung. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim (2014); ISBN 978-3-527-33413-1 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 35)
|-valign="top"
|[8]
| [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Zur Herausbildung der Kunststoffprüfung als Wissenschaftsdisziplin. [https://wiki.polymerservice-merseburg.de/images/b/b8/Zur_Herausbildung_der_Kunststoffpr%C3%BCfung_als_Wissenschaftsdisziplin.pdf DVM-Nachrichten] Nr. 49 (2009) S. 1
|}

[[Kategorie:Wissenschaftsdisziplinen]]
[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]

Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft

2026-08-28T10:10:19Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Materials Technology & Materials Science}}
{{PSM_Infobox}}
Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft (Autor: [[Radusch,_Hans-Joachim|Prof. Dr. H.-J. Radusch]])
__FORCETOC__

==Die Anfänge der Werkstoffentwicklung==
Die empirische Entwicklung der Werkstoffe begann in der Urzeit, indem die Menschen lernten, natürliche Materialien weiterzubearbeiten, um sie für den täglichen Gebrauch besser nutzen zu können. Die weitere Entwicklung der Werkstoffe war sehr eng mit der kulturgeschichtlichen Entwicklung der Menschheit verbunden. Ganze Zeitepochen wurden nach der Dominanz der verschiedenen Werkstoffe bezeichnet. Mit der Zunahme der Kenntnisse über die Herstellung der Werkstoffe und deren Weiterverarbeitung und der gegenseitigen Beeinflussung der technologischen Prozesse begann die technisch-wissenschaftliche Durchdringung und damit eine Verbreiterung der Einsatzgebiete (siehe [[Werkstoff & Material]]).

==Von der Werkstoffkunde zur Werkstoffwissenschaft==
Mitte des 19. Jahrhunderts begann die systematische aber noch stark empirisch geprägte Erforschung der Eigenschaften von Stahl, Eisen oder Leichtmetallen wie Aluminium sowie von keramischen Werkstoffen, woraus sich das [[:Kategorie:Wissenschaftsdisziplinen|Wissensgebiet]] der Werkstoffkunde entwickelt hatte. Die Bezeichnung erfolgte als „Werkstoffkunde“, wobei der Wortteil „-kunde“ ausdrücken sollte, dass sich dahinter die Gesamtheit aller empirisch erfassten Fakten über die Werkstoffe – anfänglich überwiegend der metallischen Werkstoffe – verbirgt [1]. Dabei war „Kunde“ die übliche deutsche Bezeichnung auch anderer Wissensgebiete, die sich mit der Erforschung selbiger beschäftigten. Im englischsprachigen Raum wurde für „Werkstoffkunde“ unmittelbar der Begriff „Materials Science“ geprägt und verwendet. [2, 3]. Hauptsächlich war es die Metallurgie, aus der die Werkstoffkunde als wissenschaftliche Disziplin hervorging [4].

Mit Beginn des 20. Jahrhunderts hat sich im Rahmen der immer weiter fortschreitenden Industrialisierung eine differenziertere Betrachtung der Werkstoffe entwickelt. Neben den konventionellen Metallen erlangten die nichtmetallisch-organischen und nichtmetallisch-anorganischen Werkstoffe zunehmende wirtschaftliche Bedeutung, woraus sich in der Berufsausbildung und an den Hochschulen die Notwendigkeit der Vermittlung neuer Lehrinhalte ergab, die sich auf alle Werkstoffgruppen bezog.

Der historische Wissenszuwachs war der Ansatzpunkt für das erstmals 1972 von Prof. Dr. Werner Schatt herausgegebene Lehrbuch „Einführung in die Werkstoffwissenschaft“ [5], der von einer einheitlichen und zugleich ordnenden Betrachtungsweise der Struktur, der Art der Anordnung und dem Ordnungsgrad der Bausteine ausgeht und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in den Mittelpunkt der Betrachtungen rückt. Die [[Werkstoffwissenschaft]] beschäftigt sich unter verallgemeinernden methodischen Gesichtspunkten mit dem atomaren Aufbau, der daraus resultierenden mikroskopischen Struktur, den dadurch bestimmten makroskopischen Eigenschaften und insbesondere auch mit der gezielten Verbesserung der Anwendungsmöglichkeiten aller Werkstoffgruppen [5].

Mit der Vielfalt der Werkstoffe und den sich vertiefendenden Erkenntnissen wurde es in der Folge im deutschsprachigen Raum üblich, die Begriffe „Werkstoffwissenschaft“ und „Werkstofftechnik“ in Forschung, Ausbildung und Praxis zu verwenden. Aktuell scheint sich zur Charakterisierung des werkstoffwissenschaftlichen Gebietes die Bezeichnung „Materialwissenschaft“ oder auch „Materialwissenschaft und Werkstofftechnik“ im deutschsprachigen Raum zu etablieren, was auch dem englischsprachigen Terminus „Materials Science“ bzw. „Materials Science and Technology“ entspricht [6].

Die Werkstoffwissenschaft oder Materialwissenschaft setzt sich schwerpunktmäßig mit dem strukturellen Aspekten aller Werkstoffgruppen auseinander, demgegenüber ist die Werkstofftechnik stärker auf die Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren von Werkstoffen, die Bestimmung ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften sowie der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen unter Beachtung des Einflusses der Verarbeitungsbedingungen sowie das Einsatzverhalten ausgerichtet. Die Themen der Lehr- und Forschungsgegenstände sind jedoch inhaltlich ineinander übergehend.

Von Schatt und Worch [7] wurde darauf hingewiesen, dass die einheitliche Betrachtungsweise aller Werkstoffe zur Konsequenz hat, dass es nur eine „Werkstoffwissenschaft“ geben kann. Im Plural zu sprechen hieße, die erkenntnistheoretische Weiterentwicklung der Wissenschaftsdisziplin in ihrer Einheit zu behindern. Ungeachtet dessen gibt es aber auch Gegenbeispiele, wo der Plural
in Institutionen, im Lehrbuchtitel [8] und in aktuellen Studiengangsbezeichnungen [9, 10] verwendet wurde. Aktuell wird zur Bezeichnung dieses Wissenschaftsgebietes eine breitere Variation der Begriffe verwendet, um Spezifika oder Schwerpunkte auszudrücken. So existieren z. B. für die Bezeichnung von Studiengängen in Deutschland, Österreich und in der Schweiz die Formulierungen
*Werkstoffwissenschaft
*Werkstoffwissenschaften
*Materialwissenschaft
*Materialwissenschaften
*Werkstofftechnik
*Werkstoff- und Materialwissenschaften
*Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
*Advanced Materials Science and Engineering
*Materials Engineering.

Die Bezeichnung des Studiengangs „Werkstoffwissenschaft“ im Singular wird nur noch von den Technischen [https://tu-dresden.de/ Universitäten Dresden] und [https://www.tu-ilmenau.de/ Ilmenau] sowie der [https://www.uni-jena.de/ Universität Jena] verwendet.
Die [https://www.tu.berlin/ Technische Universität Berlin] hat den bisherigen Studiengang „Werkstoffwissenschaften“ in „Materialwissenschaft und Werkstofftechnik“ umbenannt [11].

Unbesehen der unterschiedlichen Bezeichnungen hat sich die Werkstoffwissenschaft heute einen festen Platz als eigenständige Wissenschaftsdisziplin in den technischen Grundlagendisziplinen, z. B. im Maschinenbau oder der Verfahrenstechnik erarbeitet, indem sie empirisch gesammelte Faktenkenntnisse mit theoretischen Gesetzmäßigkeiten durchdrungen hat. Dies führte zu Erkenntnisgewinnen mit denen spezielle Eigenschaften der Werkstoffe neue Anwendungsfelder ermöglichten, z. B. in der Medizin bzw. Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt, der Mikroelektronik und Computertechnik oder im Leistungssport.

'''Danksagung'''
{|
|-valign="top"
|Die Herausgeber des [[Startseite|WIKI-Lexikons]] "[[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik|Diagnostik]]" danken [[Radusch,_Hans-Joachim|Prof. Dr. H.-J. Radusch]], [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer_Service_Merseburg Polymer Service GmbH Merseburg] für diesen Gastbeitrag.
|}

==Siehe auch==
*[[Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]
*[[Werkstoff & Material]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Interdisziplinarität]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Hochschulausbildung in Merseburg/Halle]]
*[[Werkstoffprüfung]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|Eisenkolb, F.: Einführung in die Werkstoffkunde. Verlag Technik Berlin (1958) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 24)
|-valign="top"
|[2]
|Hummel, R. E.: Understanding Materials Science History, Properties, Applications (2nd Ed.). New York, NY, Springer New York LLC (2005) (ISBN 978-0-387-26691-6)
|-valign="top"
|[3]
|Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_materials_science History of materials science] und [https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_materials_technology Timeline of materials technology] (engl.) (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[4]
|Cahn, R. W.: Metallurgy, the Father of Materials Science. Tsingiiua Science and Technology, Volume 7, Issue 1 (2002), ISSN 1007-0214 01/21 pp. 1–5; [https://ieeexplore.ieee.org/document/6077259 https://ieeexplore.ieee.org/document/6077259] (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[5]
|Schatt, W. (Hrsg.): Einführung in die Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (1972) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 3-1)
|-valign="top"
|[6]
|Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik#Begriffsdefinition Begriffsdefinition]. In: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[7]
|Schatt, W., Worch, H. (Hrsg.): Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Stuttgart (1996) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 3-2)
|-valign="top"
|[8]
|Ilscher, B.: Werkstoffwissenschaften. Eigenschaften, Vorgänge, Technologien. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York (1987) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 83)
|-valign="top"
|[9]
|Hochschulkompass: [https://www.hochschulkompass.de/ingenieurwissenschaften/werkstoff-und-materialwissenschaften.html Werkstoff- und Materialwissenschaften studieren in Deutschland] (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[10]
|StudiScan: Deutschland / Österreich /Schweiz: [https://www.studieren-studium.com/master/materialwissenschaften-und-werkstofftechnik Master Materialwissenschaften und Werkstofftechnik] (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[11]
|Technische Universität Berlin: [https://www.tu.berlin/studieren/studienangebot/gesamtes-studienangebot/studiengang/materialwissenschaft-und-werkstofftechnik-b-sc Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, B.Sc.] (Zugriff am 25.06.2026)
|}

[[Kategorie:Gastbeiträge]]
[[Kategorie:Wissenschaftsdisziplinen]]

==Weblinks==
*Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Werkstoff Werkstoff] (Zugriff am 25.06.2026)
*Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik Materialwissenschaft und Werkstofftechnik] (Zugriff am 25.06.2026)
*[[Grellmann, Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]], [[Reincke, Katrin|Reincke, K.]] (Hrsg.): [[Startseite|WIKI-Lexikon]] "[[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik|Diagnostik]]" Version 16.0 (2026); [http://wiki.polymerservice-merseburg.de/ http://wiki.polymerservice-merseburg.de/]

[[Kategorie:Gastbeiträge]]
[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]

Werkstoffkennwert

2026-08-28T10:10:02Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Material Value}}
{{PSM_Infobox}}
Werkstoffkennwert
__FORCETOC__
==Begriffsbestimmung==

Werkstoffkennwerte (auch Kennwerte) stellen den quantitativen Zusammenhang zwischen den Werkstoffeigenschaften und den Beanspruchungsbedingungen (siehe auch: [[Beanspruchung]]) für einen bestimmten [[Werkstoff & Material|Werkstoff]] her. Ein Werkstoffkennwert stellt somit einen Zahlenwert mit der dazugehörigen physikalischer Einheit der Kenngröße (siehe: [[Werkstoffkenngröße]]) dar. Von der Fachliteratur wurde insbesondere von [[Blumenauer, Horst|Blumenauer]] [1–3] auf eine klare Trennung der Begriffe Werkstoffkennwert und [[Werkstoffkenngröße]] hingewiesen, die auch in diesem Lexikon verwendet wurde. 

==Beispiele==

Beispiele sind:
{|
|• [[Elastizitätsmodul]]
|Et
|=
|1.250 MPa
|-
|• [[Zugfestigkeit]]
|σM
|=
|35 MPa
|-
|• [[Bruchmechanik|Bruchzähigkeit]]
|KIC
|=
|100 MPa mm1/2
|}

Einflussfaktoren auf das Eigenschaftsbild und damit das Kennwertniveau von [[Kunststoffe]]n sind:

''Strukturparameter''

* Kettenchemie des [[Polymer]]s
* Morphologie (siehe: [[Mikroskopische Struktur]])
* [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Orientierung]]
* [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Eigenspannung]]
* Zusatzstoffe (siehe: [[Kunststoffe]], [[Teilchengefüllte_Kunststoffe|Teilchengefüllte Kunststoffe]] und [[Elastomere_Dispersion_Füllstoffe|Elastomere Dispersion Füllstoffe]])

''Geometrieparameter''

* Gestalt, Abmessungen
* [[Kerb]]en
* [[Bindenaht|Bindenähte]]
* Inhomogenitäten (siehe: [[Mikroporen]], [[Vakuolen]] und [[Lochbildung_Kunststoffe|Lochbildung Kunststoffe]])

''Beanspruchungsparameter'' (siehe: [[Beanspruchung]])

* Beanspruchungsart (siehe auch: [[Dehnrate_Applikationen|Dehnraten Applikationen]], [[Ermüdung]] und [[Spannungsrisskorrosion]])
* Beanspruchungsdauer (siehe: [[Kriechverhalten_Zeitstandzugversuch|Kriechverhalten im Zeitstandzugversuch]] und [[ROCKWELL-Härte|Rockwellhärte]])
* Beanspruchungshäufigkeit
* [[Prüfgeschwindigkeit|Beanspruchungsgeschwindigkeit]]
* Temperatur
* Umgebungsmedien, Umwelt

Die Ermittlung von Werkstoffkennwerten ist nur dann reproduzierbar zu realisieren, wenn sie auf der Grundlage vergleichbarer chemischer und physikalischer Struktur, gleicher geometrischer Bedingungen und der gleichen Prüfmethode bzw. den gleichen Prüfbedingungen erfolgt.

==Siehe auch==
*[[Prüfen]]
*[[Messunsicherheit]]
*[[WinIKBV]]
*[[Bruchmechanische Prüfung]]
*[[Rundprüfkörper]]

==Literaturhinweise==

{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Blumenauer, Horst|Blumenauer, H.]]: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 2. Auflage (1978) ISBN:VLN 152-915/46/79 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 1)
|-valign="top"
|[2]
|Blumenauer, H.: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 4. Auflage (1984), ISBN VLN 152-915/104/87 siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 2)
|-valign="top"
|[3]
|Blumenauer, H.: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig Stuttgart, 6. Auflage (1994); (ISBN 978-3-342-00547-6 siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 3)
|}

[[Kategorie:Mess- und Prüftechnik]]
[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]

Werkstoffkenngröße

2026-08-28T10:09:44Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Material Parameter}}
{{PSM_Infobox}}
Werkstoffkenngröße
__FORCETOC__
==Begriffsbestimmung==
Eine Werkstoffkenngröße (auch Kenngröße) ist eine quantitativ bestimmbare Eigenschaft eines [[Werkstoff & Material|Werkstoffes]]. Sie ist entweder direkt messbar ([[Messgröße]]) oder kann aus anderen Messgrößen berechnet werden (abgeleitete Größe). In der Fachliteratur wurde insbesondere von [[Blumenauer, Horst|Blumenauer]] [1–3] auf eine klare Trennung der Begriffe [[Werkstoffkennwert]] und Werkstoffkenngröße hingewiesen, die auch in diesem Lexikon verwendet wurde. 

==Beispiele==

Beispiele für Werkstoffkenngrößen sind:

* [[Zugfestigkeit]] σm
* [[Biegefestigkeit]] σfm
* [[Vickers-Härte]] HV
* Kerbschlagzähigkeit acN (siehe: [[Kerbschlagbiegeversuch]])
* Bruchzähigkeit KIc (siehe: [[Bruchmechanik]])
* [[Dichte]] ρ
* [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]] HDT
* [[Interlaminare Scherfestigkeit]] τ

Der Größenwert einer Kenngröße ist ihr Kennwert (siehe: [[Werkstoffkennwert]]), der als Produkt aus Zahlenwert und Maßeinheit angegeben wird. Somit muss insbesondere in der wissenschaftlichen Literatur darauf geachtet werden, dass die Begriffe "Werkstoffkenngröße" und "Werkstoffkennwert" enstprechend ihrer Definition verwendet werden.

==Siehe auch==
*[[Kunststoffprüfung]]
*[[Kunststoffdiagnostik]]
*[[Werkstoffprüfung]]
*[[Heterogenität]]
*[[Laser-Heterogenität der Dehnungsverteilung]]

==Literaturhinweise==

{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Blumenauer, Horst|Blumenauer, H.]]: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 2. Auflage (1978) ISBN:VLN 152-915/46/79 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 1)
|-valign="top"
|[2]
|Blumenauer, H.: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 4. Auflage (1984), ISBN VLN 152-915/104/87 siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 2)
|-valign="top"
|[3]
|Blumenauer, H.: Werkstoffprüfung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig Stuttgart, 6. Auflage (1994); (ISBN 978-3-342-00547-6 siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 3)
|}

[[Kategorie:Mess- und Prüftechnik]]
[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]

Werkstoff & Material

2026-08-28T10:09:25Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Material & Werkstoff}}
{{PSM_Infobox}}
Werkstoff & Material
__FORCETOC__
==Begriffsbildung==
Die gezielte Nutzung von Werkstoffen wie Holz und Knochen, Stein, Glas/Keramik und Metalle sowie Polymerwerkstoffe, Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde hat sich seit tausenden Jahren vollzogen. Werkstoffe haben in der Entwicklung der Menschheit ganze Epochen geprägt, so dass nicht von ungefähr die Bezeichnungen Steinzeit, Bronzezeit oder Eisenzeit gewählt wurden.

Der Begriff „Werkstoff“ ist erst im 19. Jahrhundert entstanden und wird z. T. synonym zu dem Begriff „Material“ verwendet. Nach [1] sind Werkstoffe Arbeitsmittel rein stofflicher Natur, die in Produktionsprozessen als Arbeitsgegenstände weiterverarbeitet werden und in die jeweiligen Endprodukte eingehen. In der Regel handelt es sich dabei um Festkörper. Die Qualität und die Eigenschaften der Endprodukte oder auch von Halbzeugen werden durch die Wahl mehr oder weniger geeigneter Werkstoffe entscheidend beeinflusst.

==Begriffsdefinitionen==
In der Literatur findet man sehr unterschiedliche Definitionen, die von unterschiedlichen Gesichtspunkten ausgehen [2–11]. Von Czichos [2] stammt die Definition: „Werkstoffe im engeren Sinne nennt man Materialien im festen Aggregatzustand, aus denen Bauteile und Konstruktionen hergestellt werden können. Derartige Materialien besitzen die besondere Eigenschaft formgeberischer „Bildsamkeit“ in einem weitgefassten Sinne. Erst durch diese können Bauteile eine im Konstruktionsprozess entwickelte Gestalt später in der Fertigung tatsächlich annehmen. Die Qualität und die Eigenschaften der Fertigprodukte werden durch die Wahl geeigneter Werkstoffe und der Fertigungsverfahren (Urformen, Umformen, Wärmebehandlung etc.) entscheidend beeinflusst. Zur Charakterisierung und Sicherstellung der Qualität dient die [[Werkstoffprüfung]]. Fachgebiete, die sich mit der Erforschung und Entwicklung von Werkstoffen beschäftigen, sind die [[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft|Werkstoffkunde]] sowie [[Werkstoffwissenschaft|Materialwissenschaft und Werkstofftechnik]].“

Schmitt-Thomas [3] formuliert, dass die Fähigkeit, mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Ressourcen geeignete Werkstoffe bereitstellen zu können, Voraussetzung ist, um naturwissenschaftliche Erkenntnisse in eine anwendbare, nutzbringende und zivilisatorisch umsetzbare Technik zu transferieren. Die Gewinnung und die Beherrschung des Werkstoffs, im Sinne der Fähigkeit seine Eigenschaften zu steuern und den [[Beanspruchung]]en optimal anzupassen, wird auf diese Weise zum Schlüssel, mit dem es unter der Verantwortlichkeit des Ingenieurs ermöglicht wird, wissenschaftliche Erkenntnisse in Lebensqualität zu überführen [3].

Das Springer-Gabler Wirtschaftslexikon [4] definiert den Begriff „Werkstoff“ als: „Material, zusammenfassende Bezeichnung für diejenigen Rohstoffe, Hilfs- und Betriebsstoffe, Halbfertig- und Fertigfabrikate, die als Ausgangs- und Grundstoffe in die Erzeugnisse eines Betriebes einzugehen bestimmt sind. Werkstoffe zählen zu den elementaren Produktionsfaktoren. Sie werden nach der im Betrieb erfolgten Veränderung der Form oder Substanz oder durch den Einbau in andere Fertigerzeugnisse Bestandteil neuer Produkte.“

Aktuell werden im Allgemeinen die Werkstoffe in Metalle (z. B. Eisen, Aluminium), Nichtmetalle (z. B. Graphit), organische Werkstoffe (z. B. Holz, Polymerwerkstoffe), anorganische nichtmetallische Werkstoffe (z. B. Keramik, Glas) und Halbleiterwerkstoffe (z. B. Silicium) unterschieden.
Von Schatt [5] wird ab der 5. Auflage des seit 1975 herausgegeben Fachbuches „Werkstoffe des Maschinen-, Anlagen- und Apparatebaues“ der Begriff Konstruktionswerkstoff gebraucht. Dabei geht die Stoffgliederung von den Anforderungen in verschiedenen technischen Einsatzgebieten, wie z. B. Werkstoffe für Werkzeuge, tiefe Temperaturen, hohe Temperaturen, korrosive Beanspruchung, Verschleiß, Verbindungen usw. aus. Im Englischen wird dafür der Begriff „Construction Material“ oder „Engineering Material“ verwendet.

Zum Begriff Material findet sich im Wikipedia [6] die folgende Definition: „Ein Material ist eine Substanz oder eine Substanzmischung, die einen Gegenstand bildet. Materialien können rein oder unrein, belebte oder unbelebte Materie sein. Materialien können auf der Grundlage ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften oder ihres geologischen Ursprungs oder ihrer biologischen Funktion klassifiziert werden. Die Materialwissenschaft befasst sich mit Materialien, ihren Eigenschaften und ihren Anwendungen.“

Der Begriff Werkstoff impliziert im Gegensatz zum Begriff Material eine Zweckbestimmung, indem ein Bauteil oder eine Konstruktion hergestellt werden soll. Die Unterscheidung der Begriffe Werkstoff und Material im deutschsprachigen Raum erfolgt im englischen Sprachgebrauch nicht. Hier wird generell der Begriff Material verwendet.

Die systematische Erforschung der Eigenschaften von Stahl, Eisen oder Leichtmetallen wie Aluminium begann Mitte des 19. Jahrhunderts sowie etwas später von keramischen Werkstoffen, woraus sich das Wissensgebiet der [[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft|Werkstoffkunde]] entwickelte. Die Bezeichnung dieser jungen Wissenschaftsdisziplin erfolgte zunächst als „Werkstoffkunde“, wobei sich mit dem Wortteil der „-kunde“ ausdrücken sollte, dass sich dahinter die Gesamtheit aller empirisch erfassten Fakten über die Werkstoffe, überwiegend der metallischen Werkstoffe verbirgt [7]. Im englischsprachigen Raum wurde für „Werkstoffkunde“ unmittelbar der Begriff „Materials Science“ verwendet. [8, 9]. Hauptsächlich war es die Metallurgie, aus der die Werkstoffkunde als wissenschaftliche Disziplin ersprang [10].

Im Rahmen der immer weiter fortschreitenden Industrialisierung entwickelte sich mit Beginn des 20. Jahrhunderts eine differenziertere Betrachtung der Werkstoffe. Die nichtmetallisch-organischen und nichtmetallisch-anorganischen Werkstoffe erlangten eine zunehmende wirtschaftliche Bedeutung.

Von Prof. Dr. Werner Schatt, TU Dresden wurde 1972 erstmals das Lehrbuch „Einführung in die Werkstoffwissenschaft“ [11] herausgegeben, der von einer einheitlichen Betrachtungsweise der Struktur, der Art der Anordnung der Bausteine und dem Grad der Ordnung ausgeht und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen begründete, mit dem Ziel der Verbesserung bestimmter makroskopischen Eigenschaften und damit der Verbesserung der Anwendungsmöglichkeiten [11].

In dem Maße, wie es gelang die werkstoffwissenschaftlichen Erkenntnisse zu verallgemeinern, etablierte sich auch der Begriff der „[[Werkstoffwissenschaft]]“ in der Wissenschaftslandschaft. Die moderne Werkstoffforschung beeinflusst die Entwicklung der Menschheit nachhaltig und der Umgang des Menschen mit den Werkstoffen vom Handwerk zur Industrie schließlich zu einer eigenständigen Wissenschaft geführt [12].

==Siehe auch==
*[[Werkstoffkunde & Werkstoffwissenschaft]]
*[[Werkstoffwissenschaft & Kunststoffe]]
*[[Prüfung von Verbundwerkstoffen]]
*[[Kunststoffe]]
*[[Smart Materials]]
*[[Barriere-Kunststoffe]]
*[[Bio-Kunststoffe]]

==Literaturhinweise==

{|
|-valign="top"
|[1]
|Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Portal:Werkstoffe Portal:Werkstoffe] (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[2]
|Czichos, H.; Hennecke, M. (Hrsg.): HÜTTE – Das Ingenieurwissen. 33., aktualisierte Auflage, Springer Berlin Heidelberg (2008); ISBN 978-3-540-71851-2 bzw. Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Werkstoff Werkstoff] (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[3]
|Schmitt-Thomas, K. G.: Werkstoff in Geschichte und technischer Entwicklung. In: Metallkunde für das Maschinenwesen. Springer Berlin Heidelberg (1990) S. 3–10; [https://doi.org/10.1007/978-3-642-93451-3_2 https://doi.org/10.1007/978-3-642-93451-3_2]
|-valign="top"
|[4]
|https://wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/werkstoffe-49420 (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[5]
|Schatt, W., Simmchen, E., Zouhar,G. (Hrsg.): Konstruktionswerkstoffe des Maschinen- und Anlagenbaues. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Stuttgart (1998) (ISBN 3-342-00677-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 4)
|-valign="top"
|[6]
|https://en.wikipedia.org/wiki/Material (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[7]
|Eisenkolb, F.: Einführung in die Werkstoffkunde. Verlag Technik Berlin (1958) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 24)
|-valign="top"
|[8]
|Hummel, R. E.: Understanding Materials Science History, Properties, Applications (2nd Ed.). New York, NY: Springer New York, (2005). LLC. ISBN 978-0-387-26691-6
|-valign="top"
|[9]
|Wikipedia – Die freie Enzyklopädie: [https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_materials_science History of materials science] und [https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_materials_technology Timeline of materials technology] (engl.) (Zugriff am 25.06.2026)
|-valign="top"
|[10]
|Cahn, R. W.: Metallurgy, the father of materials science, Tsingiiua Science and Technology, Volume 7, Number 1 (2002), ISSN 1007-0214 01/21 S. 1–5
|-valign="top"
|[11]
|Schatt, W. (Hrsg.): Einführung in die Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (1972) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L 3-1)
|-valign="top"
|[12]
|Urban, K.: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Ein Ritt auf der Rasierklinge. Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2015) (ISBN 978-3-662-46236-2; E-Book: ISBN 978-3-662-46237-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter L90); [https://doi.org/10.1007/978-3-662-46237-9 https://doi.org/10.1007/978-3-662-46237-9]
|}

==Weblinks==

*Wikipedia: Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Werkstoff Werkstoff] (Zugriff am 25.06.2026)
*Wikipedia: Die freie Enzyklopädie: [https://de.wikipedia.org/wiki/Materialwissenschaft_und_Werkstofftechnik Materialwissenschaft und Werkstofftechnik] (Zugriff am 25.06.2026)
*Bundesvereinigung Materialwissenschaft und Werkstofftechnik: [https://www.bvmatwerk.de/ https://www.bvmatwerk.de/] (Zugriff am 25.06.2026)
*[[Grellmann, Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian|Bierögel, C.]], [[Reincke, Katrin|Reincke, K.]] (Hrsg.): [[Startseite|WIKI-Lexikon]] "[[Kunststoffprüfung]] und [[Kunststoffdiagnostik|Diagnostik]]" Version 16.0 (2026); [http://wiki.polymerservice-merseburg.de/ http://wiki.polymerservice-merseburg.de/]

[[Kategorie:Materialwissenschaft/Werkstofftechnik]]

Wellen und Rastlinien

2026-08-28T10:09:08Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
Wellen und Rastlinien
__FORCETOC__
==Allgemeines==

Das [[Bruch|Versagen]] von [[Kunststoffbauteil]]en kann durch hohe statische, [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatische]], [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe|schlagartige]] oder [[Ermüdung|schwingende Beanspruchung]]<nowiki />sniveaus verursacht werden, wobei die kombinierte komplexe [[Beanspruchung]] bei [[Mehrachsiger Spannungszustand|dreidimensionalen Spannungszuständen]] besonders kritisch ist. Diese Effekte können durch [[Bruchverhalten_von_Kunststoffbauteilen|bruchfördernde Einflussfaktoren]], wie hohe oder tiefe Temperaturen, Medienbeanspruchung oder variierende Beanspruchungsgeschwindigkeiten noch verstärkt werden. 
Das eigentliche Versagen mit einer stabilen [[Rissausbreitung]] unter statischer oder schwingender (zyklisch bzw. dynamisch) Beanspruchung wird meistens durch mikroskopische [[Rissinitiierung]]sprozesse an konstruktiv oder verarbeitungstechnisch bedingten Spannungskonzentrationen (Ecken, [[Kerb]]en oder Lunkern) eingeleitet. 
Der ultimative [[Bruch]] (Restbruch) endet final in einer instabilen Rissausbreitung mit Energiefreisetzung ([[Brucharten|Gewaltbruch]]), wenn der Restquerschnitt des [[Kunststoffbauteil|Bauteil]] die anliegende [[Beanspruchung]] nicht mehr erträgt [1, 2]. Die entstandene makroskopische [[Bruchfläche]] ist dann zumeist Gegenstand einer [[Schadensanalyse]] ([[Fraktographie]]), mittels derer die Versagensursachen ermittelt werden sollen und der Ort der Rissinitiierung und die Rissausbreitungsrichtung analysiert werden, womit dann Aussagen zum Schadensverlauf getätigt werden können [3]. 
In der [[Schadensanalyse_VDI_Richtlinie_3822|Richtlinie VDI 3822 – Schadensanalyse an Kunststoffen]] – [4] wurden die auf Kunststoffbruchflächen sichtbaren charakteristischen [[Brucharten|Bruchmerkmale]] zusammengestellt und typisiert. Allerdings geben aber nur einige spezielle Bruchmerkmale bei [[Kunststoffe]]n signifikante Informationen über die Rissausbreitungsrichtung und den Ort der Rissinitiierung. Diese sind die [[Bruchparabeln|Bruchparabeln oder -hyperbeln]], die auch als U- oder V-Rampen bekannt sind, und die [[Rampen,_Schollen_und_Stufen|Rampen, Schollen oder Stufen]], die als synonyme Begriffe in der VDI 3822 verwendet werden [4–6]. Aus den Bruchflächenmerkmalen [[Fäden, Zipfel und Folien|Zipfel, Folien und Fäden]] als auch aus der [[Lochbildung_Kunststoffe|Lochbildung, Schwamm- und Schaumstrukturen]] können diese Informationen in der Regel nicht abgeleitet werden.

==Wellen und Rastlinien==

Wellen als auch Rastlinien sind visuell erkennbare und strukturierte ring- oder linienförmige Höhenunterschiede auf der Bruchfläche, die oftmals vom Rissursprung ausgehen. Dabei ist die Hauptverlaufsrichtung in der Regel senkrecht zur Rissausbreitungsrichtung orientiert ('''Bild 1'''). Für die Unterscheidung in Wellen oder Rastlinien müssen Informationen über die Art der Beanspruchung (statisch oder schwingend) vorliegen. Im Sinne der [[Bruchmechanik]] bei statischer oder quasistatischer Beanspruchung entstehen Wellen oder Rastlinien infolge von Änderungen der Rissausbreitungsgeschwindigkeit bis hin zum Rissstopp aufgrund von Reflexionen an Stufen, Übergängen, [[Oberfläche]]n oder anderen konstruktiven oder strukturellen Inhomogenitäten als auch bei Verringerung der äußeren Beanspruchung oder Temperaturänderungen. 
In der Richtlinie VDI 3822 wird dieses Bruchflächenmerkmal mit dem nachfolgenden Symbol in '''Bild 1a''' charakterisiert [4], wobei der Pfeil die Rissausbreitungsrichtung in hinreichender Entfernung von der Rissinitiierung anzeigt. Eine derartige Form der Wellen oder Rastlinien oder wie in '''Bild 1b''' wird meistens bei geringen Wanddicken der betreffenden Kunststoffbauteile beobachtet. In der Nähe des Rissursprungs oder bei dickeren Bauteilen ergibt sich das Verhalten nach '''Bild 1c''', wobei die Rissausbreitung radial von der Rissinitiierungsposition verläuft.

[[Datei:Wellen_Rastlinien-1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px"|Schematische Darstellung von Wellen und Rastlinien mit (a) und (b) linearer Ausdehnung [4] und (c) radialer Ausdehnung
|}

Rastlinien sind eigentlich ein typischer Begriff, der bei der Ermittlung der [[Dauerfestigkeit]] von metallischen Werkstoffen und [[Kunststoffe]]n benutzt wird, für ein [[Brucharten#Mikroskopische Bruchmerkmale|Bruchflächenmerkmal]] bei schwingender (dynamischer) bzw. zyklischer Beanspruchung. Die Rastlinien zeigen an, wenn sich die schwingende Beanspruchung in der Amplitude oder Frequenz deutlich verringert oder verändert hat oder diese ausgesetzt hat. Insofern stellen diese Linien Pausen oder Erholungsphasen des Werkstoffes bzw. Bauteils dar. Sind der Bruchzeitpunkt und die Inbetriebnahme des Bauteils bekannt, können aus der Anzahl und Breite der Rastlinien näherungsweise die Be- und Entlastungszeiten rekonstruiert werden. 
In '''Bild 2a''' ist ein Beispiel für das Bruchflächenmerkmal Wellen und Rastlinien an einem [[Kerb|gekerbten]] [[Prüfkörper]] (siehe auch: [[Kerbeinbringung]]) aus Polymethylmethacrylat ([[Kurzzeichen]]: PMMA) (Fräskerb) dargestellt, der bei Raumtemperatur [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatisch]] auf [[Zugversuch|Zug]] beansprucht wurde. Die [[Rissinitiierung]] erfolgte in dem glatten runden Bereich auf der rechten Seite an einer Spannungskonzentration im Fräskerb. Von hier breiten sich die Rastlinien in konzentrischen Ringen radial um den Ort der Rissinitiierung herum aus ('''Bild 1c'''). 
Das '''Bild 2b''' zeigt das Bruchmerkmal entsprechend des Symbols in '''Bild 1a''' oder '''b''' für ein dünnwandiges Bauteil aus Polyamid 12 ([[Kurzzeichen]]: PA 12), wo sich die Wellen oder Rastlinien geradlinig ausbreiten.

[[Datei:Wellen_Rastlinien-2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px"|Bruchflächenmerkmal Wellen oder Rastlinien für (a) PMMA [4] und für PA 12
|}

==Siehe auch==
*[[Brucharten]]
*[[Fraktographie]]
*[[Schwingungsbruch]]
*[[Bruchparabeln]]

==Literaturhinweise==

{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]]: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technische Hochschule Leuna-Merseburg], Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986) H 6, S. 787–788 ([https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])
|-valign="top"
|[2]
|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Deformation und Bruchverhalten von Kunststoffen. Springer Verlag Berlin, (1998), (ISBN 3-540-63671-4; E-Book (2014): ISBN 978-3-642-58766-5; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 6)
|-valign="top"
|[3]
|Kotter, I., [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.]: Die Fraktografie als Hilfsmittel in der Schadensanalyse an Kunststoffprodukten. 24. Internationale Fachtagung Technomer an der Technischen Universität Chemnitz, (2015), Tagungsband V 8.6
|-valign="top"
|[4]
|VDI 3822 Blatt 2.1.4 (2024-06): Schadensanalyse – Schäden an thermoplastischen Kunststoffprodukten durch mechanische Beanspruchung
|-valign="top"
|[5]
|[[Ehrenstein,_Gottfried_W.|Ehrenstein, G. W.]]: Schadensanalyse an Kunststoff-Formteilen. VDI-Verlag Düsseldorf (1981), (ISBN 3-18-404068-2; [[AMK-Büchersammlung]] unter D 3)
|-valign="top"
|[6]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Gottfried_W._Ehrenstein Ehrenstein, G. W.], Engel, K., Klingele, H., Schaper, H.: Scanning Electron Microscopy of Plastics Failure / REM von Kunststoffschäden. Carl Hanser Verlag, München (2011), (ISBN 978-3-446-42242-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter D 5)
|}

[[Kategorie:Schadensanalyse_Bauteilversagen]]

Weiterreißversuch

2026-08-28T10:08:49Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Tear Test}}
{{PSM_Infobox}}
Weiterreißversuch
__FORCETOC__
==Allgemeines==
Eine in der Praxis bewährte Methode zur Charakterisierung des Reißverhaltens von [[Folienprüfung|Folien]] und [[Elastomere|Elastomerwerkstoffen]] stellt die Bestimmung des Weiterreißwiderstandes Ts unter [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatischen Versuchsbedingungen]] mittels des Weiterreißversuches dar.

Der Weiterreißversuch wird auch bei verschiedenen Lederarten, Vliesstoffen, textilen Flächengebilden und bei mit Kautschuk oder [[Kunststoffe|Kunststoff]] beschichteten Textilien zur Bestimmung anwendungstechnischer [[Werkstoffkennwert|Kennwerte]] herangezogen, wie die Zusammenstellung der Prüfverfahren in der Zusatzliteratur belegt.

==Weiterreißversuch für Folien==

Bei den für diese Prüfung zu verwendenden Prüfmaschinen handelt es sich um [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschinen]]. Zur Ermittlung des Weiterreißwiderstandes können für Folien nach DIN 53363 [[Trapezprüfkörper]] verwendet werden, die mittig über einen Einschnitt verfügen, von dem aus durch die wirkende Kerbspannung der Reißprozess initiiert wird (siehe '''Bild 1'''). Die Länge L dieser [[Trapezprüfkörper]] an der langen Seite beträgt 120 mm, die Breite W = 50 mm.

[[Datei:trapezpruefkoerper1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Trapezprüfkörper für den Weiterreißversuch nach DIN 53363
|}

Die [[Prüfkörpereinspannung|Einspannung]] dieses Trapezprüfkörpers sowie ein typisches Kraft-Traversenweg-Diagramm einer [[Thermoplaste|thermoplastischen]] Folie sind im '''Bild 2''' dargestellt.

[[Datei:wrv_folienpruefung.jpg|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Typisches Kraft-Verlängerungs-Diagramm einer Polyamid ([[Kurzzeichen]]: PA)-Folie (a) und eingespannter Trapezprüfkörper (b)
|}

==Weiterreißversuch für Elastomere==

Die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von [[Elastomere]]n kann nach DIN ISO 34-1 durchgeführt werden, wobei unterschiedliche [[Prüfkörper|Prüfkörpergeometrien]] möglich sind. In den '''Bildern 3 und 4''' sind der häufig verwendete [[Trouser-Prüfkörper]] sowie der sogenannte [[Crescentprüfkörper|Crescent-Prüfkörper]] dargestellt.

[[Datei:trouserpruefkoerper1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Trouser-Prüfkörper für die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von Elastomeren
|}

[[Datei:crescentpruefkoerper1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Crescent-Prüfkörper für die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von Elastomeren
|}

Während der Beanspruchung des Prüfkörpers wird das Kraft-Verlängerungs-Diagramm aufgezeichnet. Der Weiterreißwiderstand Ts wird nach der Auswertung des aufgezeichneten Kraft-Verlängerungs-Diagramms unter Zuhilfenahme der maximalen Kraft FM bzw. des Medians der Kraft und der Prüfkörperdicke B berechnet:
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>T_S\,=\,\frac{F_M}{B}</math>
|}

Der mit dieser Prüfmethode ermittelte [[Kennwert]] lässt relative Vergleiche zwischen verschiedenen Werkstoffen zu. Er ist bei [[Kunststoffe]]n insbesondere abhängig von:

* der Werkstoffgüte und dem Behandlungszustand,
* der Vorzugsrichtung infolge des Verarbeitungsprozesses bei [[Thermoplaste]]n,
* der Vulkanisationsdauer bei [[Elastomere]]n und
* der Prüftemperatur und der [[Verformungsgeschwindigkeit]] (siehe auch [[Traversengeschwindigkeit]]).

==Siehe auch==
*[[Folienprüfung]]
*[[Beständigkeitsuntersuchungen Elastomere]]
*[[SHORE-Härte – Werkstoffentwicklung Elastomere]]
*[[Pure Shear-Prüfkörper]]
*[[Instrumentierter Durchstoßversuch]]

==Literaturhinweise für Folien und Elastomere==

* [[Reincke,_Katrin|Reincke, K.]]: Testing of polymeric films. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag München (2022). 3. Auflage, S. 643–678 (ISBN 978-1-56990-806-8; e-Book ISBN 978-1-56990-807-5; ePub ISBN 978-1-56990-808-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 22)

* Reincke, K., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Tensile loading tear resistance. In: Grellmann, W., [https://www.researchgate.net/profile/Sabine-Seidler Seidler, S.]: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers. Landolt-Börnstein. Volume VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014) 144–149, (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 16)

* [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], [https://de.wikipedia.org/wiki/Sabine_Seidler Seidler, S.] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 131–133 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)

* DIN 53363 (2003-10): Prüfung von Kunststoff-Folien – Weiterreißversuch an trapezförmigen Proben mit Einschnitt (zurückgezogen); ersetzt durch DIN EN 17679 (2022-08)

* DIN EN 17679 (2022-08): Kunststoffe-Kunststofffolien – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes unter Verwendung eines trapezförmigen Probekörpers mit Einschnitt

* DIN ISO 34-1 (2024-12): Elastomere oder thermoplastische Elastomere – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes – Teil 1: Streifen-, winkel- und bogenförmige Probekörper

* ASTM D 624 (2000, reapproved 2020): Standard Test Method for Tear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers

==Zusatzliteratur==

* DIN 53329 (1982-02): Prüfung von Leder und Vlieskunstleder – Weiterreißversuch (zurückgezogen)

* DIN EN 1875-3 (2023-04): Mit Kautschuk oder Kunststoff beschichtete Textilien – Bestimmung der Weiterreißfestigkeit – Teil 3: Verfahren mit trapezförmigen Probekörpern (Berechnung der fünf höchsten Scheitelwerte)

* DIN EN 3475-502 (2002-08): Luft- und Raumfahrt − Elektrische Leitungen für Luftfahrt, Verwendung – Prüfverfahren, Teil 502: Weiterreißfestigkeit

* DIN EN 12310-1 (2025-09): Abdichtungsbahnen – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes (Nagelschaft) – Teil 1: Bitumenbahnen für Dachabdichtungen

* DIN EN ISO 3377 (2026-05): Leder − Physikalische und mechanische Prüfungen − Teil 1: Bestimmung der Einkanten-Weiterreißfestigkeit (Entwurf)

* DIN EN ISO 13934-1 (2013-08): Textilien − Zugeigenschaften von textilen Flächengebilden – Teil 1: Bestimmung der Höchstzugkraft und Höchstzugkraft-Dehnung mit dem Streifen-Zugversuch

* DIN EN ISO 4674: Mit Kautschuk oder Kunststoff beschichtete Textilien – Bestimmung der Weiterreißfestigkeit
** Teil 1 (2017-03): Verfahren mit konstanter Geschwindigkeit
** Teil 2 (2022-02): Verfahren mit ballistischem Pendel

* DIN EN ISO 505 (2025-08): Fördergurte − Verfahren zur Bestimmung der Weiterreißfestigkeit von Textil-Fördergurten

* DIN EN ISO 9073-4 (2021-05): Vliesstoffe − Prüfverfahren – Teil 4: Bestimmung der Weiterreißfestigkeit mittels des Trapezoidverfahrens

* DIN EN ISO 11897 (2001-11): Verpackung − Säcke aus thermoplastischer Kunststofffolie – Weiterreißfestigkeit an Falzkanten

* DIN EN ISO 13937 (2000-06): Textilien – Weiterreißeigenschaften von textilen Flächengebilden
** Teil 1: Bestimmung der Weiterreißkraft mit ballistischem Pendel 
** Teil 2: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Schenkel-Weiterreißversuch 
** Teil 3: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Flügel-Weiterreißversuch 
** Teil 4: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Zungen-Weiterreißversuch 

* ASTM D 1004 (2021): Standard Test Method for Tear Resistance (Graves Tear) of Plastic Film and Sheeting

[[Kategorie:Elastomere]][[Kategorie:Folienprüfung]]

Wasseraufnahme

2026-08-28T10:08:30Z

Oluschinski:

{{Zaehlmarke|P1=07f1fd71d9d64f7d9f4f93b42a5e9b8a}}
{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Water Absorption}}
{{PSM_Infobox}}
Wasseraufnahme
__FORCETOC__
==Grundlagen==
In [[Kunststoffe]]n, die eine mediale [[Beanspruchung]] durch Wasser erfahren, treten mehrere unterschiedliche Effekte auf z. B.:

* Maßänderungen (Quellungen), hervorgerufen durch Wasseraufnahme,
* Extraktion wasserlöslicher Bestandteile und
* Änderungen verschiedener Eigenschaften.

Aus physikalischer Sicht handelt es sich bei der Wasseraufnahme um Diffusionsvorgänge.

==Experimentelle Methoden==

Die Verfahren zur Bestimmung der Wasseraufnahme werden in der DIN EN ISO 62 [1] beschrieben:

* Verfahren 1: Bestimmung der Wasseraufnahme in Wasser von 23 °C
* Verfahren 2: Bestimmung der Wasseraufnahme in siedendem Wasser
* Verfahren 3: Bestimmung wasserlöslicher Bestandteile
* Verfahren 4: Bestimmung der Wasseraufnahme nach Lagerung bei 50 % relativer Luftfeuchte (siehe: [[Normklimate]])

Nach der Norm können [[Beanspruchung]]en durch Luftfeuchtigkeit, durch Eintauchen in Wasser von 23 °C und in siedendes Wasser ein völlig unterschiedliches Materialverhalten hervorrufen. Das Einlegen in Wasser bei 23 °C und Lagern bei 100 % Luftfeuchtigkeit sind in den Auswirkungen praktisch nahezu gleichwertig [2]. Zum Vergleich unterschiedlicher [[Kunststoffe]] kann die bei Erreichen des Gleichgewichtszustandes aufgenommene Wassermenge herangezogen werden. Die sorgfältig geregelte, nicht im Gleichgewicht befindliche Beanspruchung von [[Prüfkörper]]n aus [[Kunststoffe]]n mit genau festgelegten Maßen kann zum Vergleich unterschiedlicher Chargen des gleichen Materials und zur Bestimmung der Diffusionskonstante des zu [[Prüfen|prüfenden]] Materials angewendet werden [1].

==Physikalisch-Chemische Vorgänge==

Die Möglichkeit einer Kettenspaltung durch die Reaktion mit Wasser (Hydrolyse) besteht bei [[Polymer]]en, die Ester-, Amid- oder ähnliche funktionelle Gruppen in der Hauptkette enthalten. Säuren und Laugen können hierbei als Katalysator wirken und speziell in heißem Wasser die Kettenspaltung begünstigen, was somit die Umkehrreaktion der Polymersynthese darstellt. Aromatische Polyester nehmen auf Grund ihrer hydrophoben Phenylgruppen nur sehr wenig wässrige Lösungsmittel auf, so dass eine Hydrolyse erst bei erhöhter Temperatur beobachtet wird und i. A. eine gute Kaltwasserbeständigkeit vorliegt [3].

Physikalisch-chemische Vorgänge in Verbindung mit der Hydrolyse können z. B. die lokale Änderung der [[Kristallinität]], die Herauslösung von Additiven oder die Erweichung bei Wasseraufnahme sein.

Typische mechanische Vorgänge sind z. B. die Entstehung von [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen#Eigenspannung|Eigenspannungen]] infolge lokal unterschiedlicher Quellvorgänge oder die abrasive Schädigung von Kunststoffoberflächen bei Anwesenheit von wässrigen Lösungen mit hoher Fließgeschwindigkeit, z. B. beim Transport von Flüssigkeiten oder bei natürlicher Bewitterung.

==Ermittlung von Kennwerten==

Das Prinzip der quantitativen Beschreibung der Wasseraufnahme besteht darin, [[Prüfkörper]] in destilliertes Wasser von 23 °C oder in siedendes destilliertes Wasser einzutauchen oder in Klimaten mit 50 % relativer Feuchte bei festgelegten Temperaturen und für einen bestimmten Zeitraum zu beanspruchen [1]. Über die Bestimmung von Massenänderungen mit handelsüblichen Waagen (Fehlergrenze ± 0,1 mg) erfolgt die Berechnung der absorbierten Wassermenge.

Als [[Prüfkörper]] werden quadratische oder runde Platten, röhren- oder stabförmige Prüfkörper oder Prüfkörper aus Fertigprofilen, Strangpressteilen, Platten und Laminaten verwendet.

Die Beschreibung der Wasseraufnahme c erfolgt als Differenzangabe zwischen der Masse des Prüfkörpers nach dem Eintauchen m2 (gequollener Prüfkörper) und der Masse des Prüfkörpers nach der Trocknung m1 (extrahierter Prüfkörper)
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>c\,=\,m_2-m_1 \ \left[mg\right]</math>
|}

oder als relative Masseänderung in Prozentanteilen (%)
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>c\,=\,\frac{m_2-m_1}{m_1}\cdot 100 \ \left[%\right]</math>
|}
bzw.
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>c\,=\,\frac{m_2-m_3}{m_1}\cdot 100 \ \left[%\right]</math>
|}
Dabei sind:
{|
|-
|m1
|width="15px" |
|Masse des Prüfkörpers nach der ersten Trocknung und vor dem Eintauchen in mg
|-
|m2
|
|Masse des Prüfkörpers nach dem Eintauchen in mg
|-
|m3
|
|Masse nach dem Eintauchen und endgültigen Trocknen in mg
|}

{|class="alttable" border="1px" style="border-collapse:collapse"
|+ '''Tabelle''': Wasseraufnahme von verschiedenen [[Kunststoffe]]n in kaltem Wasser [2]
!! style="width:160px; background:#DCDCDC" | Material
!! style="width:220px; background:#DCDCDC" | Wasseraufnahme nach 4 d (mg)
|-
|CA
|style="text-align:center" | 100–250
|-
|PA
|style="text-align:center" | 50–800
|-
|PC
|style="text-align:center" | 5–10
|-
|PE
|style="text-align:center" | ca. 0
|-
|PF , Typ 31
|style="text-align:center" | 100–180
|-
|PF, fülllstofffrei
|style="text-align:center" | 10–20
|-
|PMMA
|style="text-align:center" | 30–40
|-
|POM
|style="text-align:center" | 20
|-
|PS
|style="text-align:center" | 2–5
|-
|PVC-Copolymerisat
|style="text-align:center" | 5–20
|-
|UF, Typ 131
|style="text-align:center" | 200–300
|-
|Vulkanfiber
|style="text-align:center" | 1500
|}

==Siehe auch==
*[[Alterung]]
*[[Plastographie]]
*[[Schadensanalyse VDI Richtlinie 3822]]
*[[Normklimate]]
*[[Prüfklima]]
*[[Formmasseprüfung]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|DIN EN ISO 62 (2008-05): Kunststoffe – Bestimmung der Wasseraufnahme
|-valign="top"
|[2]
|Stoeckhert, K., Woebcken, W. (Hrsg.): Kunststoff-Lexikon. Carl Hanser Verlag, München Wien (1998) 9. Auflage, S. 605 (ISBN 3-446-17969-0; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter G 3)
|-valign="top"
|[3]
|Franck, A.: Kunststoff-Kompendium. Vogel Buchverlag, Würzburg (2000) 5. Auflage, S. 258 (ISBN 3-8023-1855-2)
|}

[[Kategorie:Prüfkörper- und Probenherstellung]]

Wärmeleitfähigkeit

2026-08-28T10:08:04Z

Oluschinski:

{{PSM_Infobox}}
Wärmeleitfähigkeit
__FORCETOC__
==Grundlagen der Wärmeleitfähigkeit==
[[Polymer]]e enthalten in der Regel keine frei beweglichen Elektronen. Der Transport von Wärmeenergie kann somit nur über elastische Wellen im Festkörper (Phononen) und den Energieaustausch beim Zusammenstoß von Molekülteilen erfolgen. Die Wärmeleitfähigkeit λ als Maß für den Transport von Energie in einem [[Werkstoff & Material|Werkstoff]] ist daher als mit [[Schallgeschwindigkeit]] ablaufender quantisierter Transportprozess vorstellbar [1]. Es gilt die auf den niederländischen Physiker und Chemiker Peter Debye (1884–1966) zurückgehende Beziehung:
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\lambda\,\approx\, c_p\cdot \rho \cdot c \cdot l</math>
|(1)
|}

worin
{|
|-
|cp
|width="15px" |
|spezifische Wärmekapazität
|-
|<math>\rho</math>
|
|[[Dichte]]
|-
|c
|
|[[Schallgeschwindigkeit]] und
|-
|l
|
|Abstand der Moleküle
|}
bedeuten.

==Wärmeleitungsgleichung==

Die Wärmeleitfähigkeit oder Wärmeleitzahl <math>\lambda</math> entspricht derjenigen Wärmemenge in Joule, die im stationären Zustand in einer bestimmten Zeiteinheit durch einen Körper bestimmten Querschnittes hindurchgeleitet wird, wobei der Temperaturgradient 1 K beträgt. Die physikalische Einheit dieser Größe ist W (m K)-1. 
Die empirische Grundgleichung (auch als FOURIER'sches Gesetz bezeichnet) für alle Wärmeleitungsvorgänge ist:
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\frac{Q}{t}\,=\,- \lambda\, A_0\, \frac{\delta T}{\delta x}</math>
|(2)
|}

worin
{|
|+
|Q
|width="15px" |
|Wärmemenge
|-
|t
|
|Zeit
|-
|<math>\lambda</math>
|
|Wärmeleitfähigkeit
|-
|T
|
|Temperatur
|-
|x
|
|Länge in Wärmetransportrichtung und
|-
|Ao
|
|Querschnitt des Prüfobjektes
|}
bedeuten.

Das Minuszeichen bedeutet, dass die Wärmemenge in entgegengesetzter Richtung zum Temperaturgradienten fließt. Aus der Differenz der in das Volumenelement A0 • dx eintretenden und austretenden Wärmemenge ist die Wärmeleitungsgleichung ableitbar:
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>dQ_1\,-\,dQ_2\,=\, \lambda\, A_0\, dx\, \frac{\delta^2 T}{\delta x^2}dt</math>
|(3)
|}

Für den instationären Fall, z. B. bei Aufheiz- und Abkühlvorgängen, d. h.
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\frac{\delta T}{\delta t}\, \neq \, 0</math>
|}

und unter Berücksichtigung aller drei Raumrichtungen, ergibt sich die vollständige Wärmeleitungsgleichung:
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\frac{\delta T}{\delta t}\,=\, \frac{\lambda}{c_p\, \rho}\cdot \left(\frac{\delta^2 T}{\delta x^2}\,+\, \frac{\delta^2 T}{\delta y^2}\, +\, \frac{\delta^2 T}{\delta z^2}\right)</math>
|(4)
|}

Die Größe <math>\frac{\lambda}{c_{p}\ \cdot \rho}</math> wird als Temperaturleitzahl oder Temperaturleitfähigkeit a bezeichnet. Sie bestimmt den zeitlichen Ablauf von Wärmeausbreitungsvorgängen und dient zur Beurteilung der Wärmespeicherung sowie Feuersicherheit von Werkstoffen.

Für den stationären Fall
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\frac{\delta T}{\delta t}\,=\,0</math>
|}

führt die Lösung der allgemeinen Beziehung zu
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\frac{Q}{t}\,=\,\lambda\, A_0 \, \frac{T_1\, -\,T_2}{x}</math>
|(5)
|}

Die Wärmeeindringzahl b ist definiert als:
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>b\,=\,\sqrt{c\,\lambda\,\rho}</math>
|(6)
|}

Sie wird zur Bestimmung der Kontakttemperatur Tk bei Berührung zweier Körper (Gl. (7)) verwendet.
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>T_k\,=\,\frac{b_A\,T_A\,+\,b_B\,T_B}{b_A\,+\,b_B}</math>
|(7)
|}

{|
|+
|bA,B
|width="15px" |
|Wärmeeindringzahl des Körpers A bzw. B
|-
|TA,B
|
|Temperatur an der [[Oberfläche]] des Körpers A bzw. B
|}

Die Wärmeübergangszahl kennzeichnet einen Übergangswiderstand an den [[Phasengrenzfläche|Grenzflächen]] zwischen Prüfkörper und Wärme- bzw. Kühlmedium. Sie kennzeichnet die Wärmemenge je Zeiteinheit bei gegebener Temperaturdifferenz zwischen einer
bestimmten Körperoberfläche und dem sie berührenden Medium. Da es kaum möglich ist, alle Grenzbedingungen des Wärmeüberganges in eine mathematische Formulierung aufzunehmen, wird die Wärmeübergangszahl als empirischer Faktor angesehen und experimentell bestimmt. 
Für die in der Isoliertechnik erforderliche quantitative Bewertung des Wärmedurchganges durch einzelne Schichten einer Werkstoffkombination zum Zwecke der Wärmedämmung wird die Wärmedurchgangszahl U, früher mit k oder als k-Wert bezeichnet, definiert:
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\frac{Q}{t}\,=\,U\,A_0\,\left( T_i\,-\,T_a\right)</math>
|(8)
|}

{|
|-
|Ti,a
|width="15px" |
|Temperatur des umgebenden Mediums innen bzw. außen
|}

==Praktische Aspekte==

Die praktische Anwendung der definierten [[Kenngröße]]n Wärmeleitfähigkeit <math>\lambda</math>, Temperaturleitzahl a, Wärmeeindringzahl b und Wärmedurchgangszahl U findet sich bei vielen Gegenständen des täglichen Gebrauchs, wie Griffen von beheizten Gebrauchsgütern, Wärmeschutzschilden, aber auch bei der Berechnung von Werkzeugen für die Kunststoffverarbeitung. 
Die Wärmeleitfähigkeit fester Stoffe ermittelt man in der Mehrzahl der Fälle in symmetrischen Prüfkörperanordnungen mittels Plattenapparaturen. Der Prüfkörper wird zwischen zwei Plattenpaare gebracht, von denen eines geheizt und das andere gekühlt wird, wodurch ein definiertes Temperaturgefälle entsteht. Zur Verhinderung seitlicher Wärmeverluste ist die Heizplatte von einem Heizring umgeben. Damit erreicht man, dass die in der Heizplatte je Zeiteinheit elektrisch erzeugte Wärmemenge durch die Probenplatte geht und nicht abfließen kann. Die Temperaturdifferenz wird in der Regel mit Thermoelementen zwischen Heiz- und Kühlplatte gemessen. Wichtig ist ein sehr guter Wärmekontakt zwischen den einzelnen Platten und damit ein einwandfreier Wärmeübergang. Dies erreicht man z. B., wenn die gesamte Prüfanordnung zusammengepresst wird oder die Prüfkörperoberflächen mit einer Metallschicht versehen werden. Eine ausführliche Darstellung der Anforderungen an die Messtechnik ist in [2] und [3] enthalten.

==Gerätesysteme zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit==

Prinzipiell unterscheidet man stationäre, quasistationäre und instationäre Prüfverfahren. '''Bild 1''' zeigt am Beispiel des Wärmeleitfähigkeitsmessgerätes „Heat Flow Meter 6891/000“ der Fa. Ceast den schematischen Aufbau eines stationären Prüfsystems.

[[Datei:Waermeleitfaehigkeit.JPG]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Schematischer Aufbau des Wärmeleitfähigkeitsmesssystems „Heat Flow Meter 6891/000“ der Fa. Ceast, Italien
|}

Ein großer Nachteil dieser Messtechnik ist der relativ große Zeitaufwand. Schnell aber mit geringerer [[Messgenauigkeit|Genauigkeit]] arbeiten die nichtstationären Verfahren, bei denen eine Seite des Prüfkörpers einem Wärmestoß oder einer periodischen Temperaturänderung ausgesetzt ist und diese auf der anderen Seite [[Messen|gemessen]] wird [4]. Auf der Basis der Anregung mit Laserpulsen wurden in den letzten Jahren verschiedene Geräte entwickelt. '''Bild 2''' zeigt den Aufbau eines solchen Systems am Beispiel des Netzsch LFA 427. Mit diesem Messsystem können Temperaturleitfähigkeiten im Temperaturbereich von - 40 °C <math>\le</math> T <math>\le</math> 2.000 °C gemessen werden. Auf der Prüfkörperunterseite wird ein Wärmepuls erzeugt und gleichzeitig misst ein IR-Detektor auf der Prüfkörperoberseite den Temperaturanstieg. Aus der zeitlichen Änderung der Temperatur kann die [[Thermische Leitfähigkeit|Temperaturleitfähigkeit]] ermittelt werden. Die Wärmeleitfähigkeit ergibt sich aus dem Zusammenhang (siehe auch Gl. (4)):

[[Datei:Waermeleitfaehigkeit_2.JPG]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Funktionsprinzip zur Ermittlung der Temperaturleitfähigkeit mittels Laser-Flash-Methode am Beispiel des Netzsch LFA 427
|}
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\lambda\,=\,a\, \rho\, c_p</math>
|(9)
|}

{|
|-
|a
|width="15px" |
|Temperaturleitfähigkeit
|-
|ρ
|
|Dichte
|-
|cp
|
|spezifische Wärme
|}

Die Ermittlung der spezifischen Wärme cp erfolgt entweder mittels [[Differential Scanning Calorimetry|Differential Scanning Calorimetry (DSC)]] oder direkt während der Temperaturleitfähigkeitsmessung durch den Vergleich des Temperaturverlaufs im Prüfkörper mit dem eines Referenzmaterials bekannter spezifischer Wärme. 
Aufgrund der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von zahlreichen molekularstrukturellen Parametern können Wärmeleitfähigkeitsmessungen genutzt werden, Rückschlüsse auf das Verhalten der Kettenmoleküle und der übermolekularen Struktur bei Einwirkung thermischer Energie zu ziehen. Die Ausbreitung der Wärmequellen, elastische Wellen nach Art der Schallwellen, reagiert besonders auf Inhomogenitäten im Makromolekülverbund, wie z. B. geordnete Bereiche, Defektstellen, [[Riss]]e u. a. und wird in der modernen [[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung|zerstörungsfreien Kunststoffprüfung]] genutzt. 
Amorphe [[Thermoplaste]] verhalten sich bis zur [[Glastemperatur]] wie anorganisch unterkühlt eingefrorene Gläser und danach wie eine organische Flüssigkeit. Auf Grund der niedrigen [[Dichte]] und des großen Molekülabstandes sollte die Wärmeleitfähigkeit niedrig sein. Teilkristalline [[Thermoplaste]] haben infolge der höheren [[Dichte]] und des geringeren Molekülabstandes eine um Größenordnungen bessere Wärmeleitfähigkeit, die sich im schmelzflüssigen Zustand derjenigen der amorphen [[Polymer]]e annähert. 
Ungefüllte oder -verstärkte [[Duroplaste|Duromere]] unterscheiden sich nicht von den amorphen [[Thermoplaste]]n. In einem heterogenen [[Teilchengefüllte Kunststoffe|gefüllten]] oder [[Faserverstärkte Kunststoffe|verstärkten Kunststoff]] wird die Wärmeleitfähigkeit in erster Linie durch den Volumenanteil der einzelnen Bestandteile und ihrer Wärmeleitungskoeffizienten bestimmt. Bewitterung, Einwirkung von Lösungsmitteln und mechanische [[Beanspruchung]] können das [[Polymer]] angreifen. Irreversible Veränderungen durch chemischen oder physikalischen Abbau bewirken besonders dann eine Verschlechterung der Wärmeleitung, wenn sich [[Riss|Mikrorisse]] bilden oder wie bei [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Verbundwerkstoffen]] Delaminationen auftreten.

==Siehe auch==
*[[Dauerschwingversuch]]
*[[Thermographie]]
*[[Metallographie]]
*[[Teilchengefüllte Kunststoffe]]
*[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 295–299 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|Brown, R. (Hrsg.): Taschenbuch Kunststoff-Prüftechnik. Carl Hanser Verlag, München Wien (1984) (ISBN 978-3446140523; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter C 4)
|-valign="top"
|[3]
|Schmiedel, H. (Hrsg.): Handbuch der Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München Wien (1992) (ISBN 3-446-16336-0; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 3)
|-valign="top"
|[4]
|Woebcken, W.; Stoeckert, K.: Kunststoff Lexikon. Carl Hanser Verlag, München Wien, 9. Auflage (1997) (ISBN 978-3-446-17969-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter G 3)
|}

'''Normenhinweis'''

* DIN EN ISO 22007-2 (2022-09): Kunststoffe – Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturleitfähigkeit – Teil 2: Transientes ebenes Wärmequellenverfahren (Hot-Disc-Verfahren)

[[Kategorie:Thermoanalytische Methoden]]

Wärmeformbeständigkeitstemperatur

2026-08-28T10:07:41Z

Oluschinski:

{{Zaehlmarke|P1=059c32f15a114fbeb303d9e8c75bd3ce}}
{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Heat Distortion Temperature HDT}}
{{PSM_Infobox}}
Heat-Distortion-Temperature – HDT
__FORCETOC__
==Allgemeines==
Das Ziel der Wärmeformbeständigkeitsmethode HDT besteht in der quantitativen Charakterisierung der [[Wärmeformbeständigkeit]] eines [[Kunststoffe]]s. Es erfolgt dazu die Bestimmung der Wärmeformbeständigkeitstemperatur HDT, die methodisch bedingt quantitativ nicht mit der mit Hilfe anderer experimenteller Methoden ermittelter Wärmeformbeständigkeitstemperaturen (wie z. B. die [[Vicat-Erweichungstemperatur]] übereinstimmen muss [1].

==Methodische Grundlagen der HDT-Prüfung==

Die Heat-Distortion-Temperature (HDT)-Prüfung wird nach der DIN EN ISO 75-1 bis 3 durchgeführt [2]. Bei dieser Prüfung (siehe '''Bild''') wird der [[Prüfkörper]] nach dem [[Biegeversuch|Dreipunktbiegeprinzip]] belastet, wodurch das Biegemoment über die beanspruchte Prüfkörperlänge nicht konstant ist, sondern von den Auflagepunkten bis zum Angriffspunkt der Einzellast zunimmt. Dabei ist bei [[Kunststoffe]]n und Hartgummi nach DIN EN ISO 75-2 die Einzellast so bemessen, dass im Prüfkörper eine maximale Biegespannung von 1,80 MPa (Verfahren A), 0,45 MPa (Verfahren B) oder 8,0 MPa (Verfahren C) vorliegt. Die Erwärmung erfolgt mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 2 °C min-1, wobei als Wärmeträger üblicherweise Luft oder Silikonöl verwendet wird.

[[Datei:hdt_messplatz.jpg|350px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild''':
|width="600px" |Messanordnung zur Bestimmung der Wärmeformbeständigkeitstemperatur HDT
|}

Die [[Prüfen|Prüfung]] von [[Thermoplaste]]n kann flachkant oder hochkant erfolgen. Dazu werden unterschiedliche Prüfkörpergeometrien und -anordnungen verwendet. Bei der flachkanten Prüfung werden Prüfkörper der Abmessungen 80 x 10 x 4 mm3 eingesetzt. Die [[Stützweite]] beträgt in diesem Fall 64 mm. Die hochkante Prüfung erfolgt bei einer Stützweite von 100 mm mit [[Prüfkörper]]n von 120 mm Länge, 9,8 mm bis 15 mm Breite und 3 bis 4,2 mm Dicke.

Die aufzubringende Prüfgesamtkraft F kann für das entsprechende Verfahren nach der Gleichung
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>\sigma_f\,=\,\frac{3\cdot F\cdot l}{2\cdot b\cdot h^2}</math>
|}

mit
{|
|-
|<math>\sigma</math>f
|width="15px" |
|Biegespannung im [[Biegeversuch|Dreipunktbiegeversuch]]
|-
|L
|
|[[Auflagerabstand|Stützweite]]
|-
|b
|
|Prüfkörperbreite
|-
|h
|
|Prüfkörperdicke
|}

berechnet werden, wobei jeweils die Anordnung des [[Prüfkörper]]s auf dem [[Auflagerabstand|Widerlager]] (flachkant oder hochkant) zu berücksichtigen ist. Zur Berechnung der Masse von zusätzlichen Gewichtsstücken zur Erreichung der Prüfgesamtkraft müssen gerätespezifische Faktoren Berücksichtigung finden. Als HDT-Wert ist die Temperatur festzuhalten, bei der der Prüfkörper eine in der Norm tabellarisch vorgegebene Standarddurchbiegung erreicht. Diese Standarddurchbiegung entspricht einer [[Randfaserdehnung]] von 0,2 %.

==Beispiele für HDT-Temperaturen==

{|class="alttable" border="1px" style="border-collapse:collapse"
|+ '''Tabelle''': Wärmeformbeständigkeitstemperaturen HDT in °C für verschiedene unverstärkte und verstärkte [[Thermoplaste]] und [[Duroplaste]] [3, 4]
!! style="width:200px; background:#DCDCDC" | Werkstoffe
!colspan="3" style="width:400px; background:#DCDCDC" | HDT (°C)
|-
|
|style="text-align:center" | A
|style="text-align:center" | B
|style="text-align:center" | C
|-
!colspan="4" | '''Thermoplaste unverstärkt'''
|-
|PE-HD
|style="text-align:center" | 45
|
|
|-
|PP
|style="text-align:center" | 55
|style="text-align:center" | 85
|
|-
|POM
|style="text-align:center" | 100
|
|
|-
|PA 6
|style="text-align:center" | 70
|style="text-align:center" | 170
|style="text-align:center" | 65
|-
|PET
|style="text-align:center" | 70
|style="text-align:center" | 75
|
|-
|PBT
|style="text-align:center" | 60
|style="text-align:center" | 150
|
|-
|PEEK
|style="text-align:center" | 152
|
|
|-
|PC
|style="text-align:center" | 128
|style="text-align:center" | 136
|
|-
|PMMA
|style="text-align:center" | 95
|style="text-align:center" | 100
|
|-
|PS
|style="text-align:center" | 68
|style="text-align:center" | 80
|
|-
|SAN
|style="text-align:center" | 98
|style="text-align:center" | 103
|
|-
|ABS
|style="text-align:center" | 90
|style="text-align:center" | 93
|
|-
|PUR
|style="text-align:center" | 47
|style="text-align:center" | 86
|
|-
!colspan="4" | '''Thermoplaste verstärkt'''
|-
|PET + 15 M.-% GF
|style="text-align:center" | 192
|style="text-align:center" | 231
|
|-
|PET + 30 M.-% GF
|style="text-align:center" | 210
|style="text-align:center" | 240
|
|-
|PET + 40 M.-% GF
|style="text-align:center" | 220
|style="text-align:center" | 242
|
|-
|PBT + 15 M.-% GF
|style="text-align:center" | 205
|style="text-align:center" | 220
|
|-
|PBT + 30 M.-% GF
|style="text-align:center" | 210
|style="text-align:center" | 220
|
|-
|PP + 20 M.-% Talkum
|style="text-align:center" | 70
|style="text-align:center" | 120
|
|-
|PP + 40 M.-% Talkum
|style="text-align:center" | 75
|style="text-align:center" | 125
|
|-
!colspan="4" | '''Duroplaste'''
|-
|Phenolharz
|style="text-align:center" | 165
|style="text-align:center" | 215
|style="text-align:center" | 145
|-
|Melaminharz
|style="text-align:center" | 160
|style="text-align:center" | 200
|style="text-align:center" | 125
|-
|UP-Harz (Standardtyp)
|style="text-align:center" | 55
|
|
|-
|EP-Harz
|style="text-align:center" | 100
|
|
|}

Die Prüfung von hochfesten [[Duroplaste|duroplastischen]] Laminaten und [[Faserverstärkte Kunststoffe|langfaserverstärkten Kunststoffen]] nach DIN EN ISO 75-3 erfolgt ausschließlich flachkant mit einer [[Auflagerabstand|Stützweite]] s von 60 bis 210 mm (s = 30 x b). Aus der Stützweite wird die Prüfkörperlänge mit L ≥ s + 10 mm abgeleitet. Die Dicke beträgt 2 bis 7 mm und die Prüfkörperbreite 9,8 bis 12,8 mm. Im Gegensatz zu den [[Kunststoffe]]n und Hartgummi ist die Belastung bei den hochfesten [[Duroplaste|duroplastischen]] Laminaten und langfaserverstärkten [[Kunststoffe]]n nicht fest vorgegeben, sondern sie ist ein Zehntel der [[Biegefestigkeit]]. Dadurch ist es möglich, die Methode auf Werkstoffe mit einem großen Bereich von [[Festigkeit]] und [[Biegemodul]]i anzuwenden. Die Prüfkörper aus duroplastischen Laminaten oder langfaserverstärkten Kunststoffen werden mit einer Biegespannung beaufschlagt, die 10 % einer festgelegten oder [[Messen|gemessenen]] [[Biegefestigkeit]] entspricht. Als HDT-Wert ist die Temperatur festzuhalten, bei der der Prüfkörper eine Standarddurchbiegung erreicht, die aus der Prüfkörperhöhe errechnet wird und einer [[Randfaserdehnung]] von 0,1 % entspricht.

Eine umfassende Literaturanalyse zu Wärmeformbeständigkeitstemperaturen HDT für verschiedene Kunststoffe ist in [5] enthalten.

==Siehe auch==
*[[Glühdrahtprüfung]]
*[[Entflammbarkeit]]
*[[Aushärtung]]
*[[Schmelze-Massefließrate|Schmelze-Massefließrate (MFR)]]
*[[Schmelze-Volumenfließrate|Schmelze-Volumenfließrate (MVR)]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 582–589 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|- valign="top"
|[2]
|DIN EN ISO 75: Kunststoffe – Bestimmung der Wärmeformbeständigkeitstemperatur
|-valign="top"
|
|Teil 1 (2020-06): Allgemeines Prüfverfahren
|-valign="top"
|
|Teil 2 (2013-08): Kunststoffe und Hartgummi
|-valign="top"
|
|Teil 3 (2025-11): Hochbeständige härtbare Schichtstoffe und langfaserverstärkte Kunststoffe
|-valign="top"
|[3]
|Carlowitz, B.: Tabellarische Übersicht über die Prüfung von Kunststoffen. Giesel Verlag für Publizität, Isernhagen (1992), (ISBN 978-3980294201; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter C 9)
|- valign="top"
|[4]
|Campus® Datenbank: http://www.campusplastics.com (letzter Zugriff am 25.10.2024)
|- valign="top"
|[5]
|Kotter, I., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Vicat softening temperature and heat distortion temperature. In: [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], [https://www.researchgate.net/profile/Sabine-Seidler Seidler, S.]: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers. Landolt-Börnstein. Volume VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014) S. 62–75, (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 16)
|}

[[Kategorie:Thermoanalytische Methoden]]

Wärmeformbeständigkeit

2026-08-28T10:07:24Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Heat Resistance}}
{{PSM_Infobox}}
Wärmeformbeständigkeit, Grundlagen und Definitionen
__FORCETOC__
==Einordnung==
Die Methoden zur Bestimmung der thermischen Belastbarkeit von [[Kunststoffe]]n lassen sich in der [[Kunststoffprüfung]] gemeinsam mit dem Brandverhalten, der [[Bauteilprüfung]] und [[Implantatprüfung]] in die Gruppe der technologischen Prüfverfahren einordnen [1], passen aber auch vom physikalischen Hintergrund problemlos in die Gruppe der thermo-mechanischen Prüfverfahren. Die [[Werkstoffkennwert|Kennwerte]] zur Wärmeformbeständigkeit sind jedoch keine allgemeingültigen Stoffeigenschaften, wie z. B. die [[thermische Leitfähigkeit]].

Unter anwendungstechnischen Gesichtspunkten hat das mechanische Verhalten von Kunststoffen bei erhöhten Temperaturen eine ganz besondere Bedeutung.

==Begriffsbestimmung==

Unter Formbeständigkeit in der Wärme versteht man die Fähigkeit eines [[Prüfkörper]]s unter einer bestimmten Belastungsbedingung seine Form bis zu einer bestimmten Temperatur beizubehalten bzw. bei festgelegter Prüftemperatur einen vorgegebenen Verformungsbetrag nicht zu überschreiten.

Zur Beurteilung des Temperaturanwendungsbereichs werden zumeist standardisierte physikalisch-technologische oder rein technologische Methoden verwendet.

Die theoretischen Vorstellungen zu den molekularen Vorgängen gehen davon aus, dass in die Formbeständigkeit unmittelbar mit der bei höherer Temperatur einsetzenden Molekularbewegung verbunden ist. Im Wesentlichen begrenzen zwei Übergangsbereiche die Wärmeformbeständigkeit und damit die praktische Anwendbarkeit von Kunststoffen:

* bei amorphen Kunststoffen der Glasübergang (siehe [[Glastemperatur]]) mit der charakteristischen Temperatur Tg und
* bei teilkristallinen Kunststoffen (siehe auch [[Kristallinität]]) der Kristallitschmelzbereich mit der Schmelztemperatur Tm.

==Prüfmethoden und Kenngrößen==

Die Wärmeformbeständigkeit kann nach verschiedenen genormten Prüfmethoden bestimmt werden. Die wichtigsten sind die folgenden:

* Wärmeformbeständigkeit nach [[Martens, Adolf|Martens]] [2] (in Anlehnung an DIN 53462 [3], [4])
* [[Vicat-Erweichungstemperatur]] (VICAT Softening Temperature, VST) nach DIN EN ISO 306 [5] (in Anlehnung an DIN 53460 [6] und ASTM D 1525 [7])
* [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur]] (Heat-Distorsion-Temperature, HDT) nach DIN EN ISO 75-1 bis 75-3 [8] (in Anlehnung an DIN 53461 [9]) und ASTM D 648 [10]

Allen bekannten Verfahren liegt das gleiche Messprinzip zugrunde. Ein definiert belasteter Prüfkörper wird mit einer konstanten Aufheizgeschwindigkeit erwärmt. Die Erwärmung kann in einem Heizbad oder in einem Heizschrank erfolgen. Die Temperaturmessung erfolgt in der Flüssigkeit oder in eingebauten Temperaturfühlern am Belastungsort.

In der heutigen Praxis haben Wärmeformbeständigkeitsmethoden nach [[Vicat-Erweichungstemperatur|VICAT]] und [[Wärmeformbeständigkeitstemperatur|HDT]] die größte Bedeutung erlangt. Beide Prüfverfahren führen methodisch bedingt zu unterschiedlichen Ergebnissen, die zusätzlich von der außerordentlichen Verarbeitungsempfindlichkeit der Kunststoffe beeinflusst werden.

==Siehe auch==
*[[Glühdrahtprüfung]]
*[[Entflammbarkeit]]
*[[Schmelze-Massefließrate|Schmelze-Massefließrate (MFR)]]
*[[Schmelze-Volumenfließrate|Schmelze-Volumenfließrate (MVR)]]
*[[Aushärtung]]

==Literaturhinweise==
{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 581/582 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
|-valign="top"
|[2]
|Brown, R. (Hrsg.): Taschenbuch Kunststoff-Prüftechnik. Carl Hanser Verlag, München Wien (1984) (ISBN 3-446-14052-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter C 4)
|-valign="top"
|[3]
|DIN 53462 (1987): Prüfung von Kunststoffen – Bestimmung der Formbeständigkeit in der Wärme nach [[Martens, Adolf|Martens]] (zurückgezogen)
|-valign="top"
|[4]
|Schmiedel, H. (Hrsg.): Handbuch der Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag München, Wien (1992), S. 284/285 (ISBN 3-446-16336-0; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 3)
|-valign="top"
|[5]
|DIN EN ISO 306 (2023-03): Kunststoffe – Thermoplaste – Bestimmung der Vicat-Erweichungstemperatur (VST)
|-valign="top"
|[6]
|DIN 53460 (1976-12): Prüfung von Kunststoffen – Bestimmung der Vicat-Erweichungstemperatur von nichthärtbaren Kunststoffen (zurückgezogen)
|-valign="top"
|[7]
|ASTM D 1525 (2025): Standard Test Method for Vicat Softening Temperature of Plastics
|-valign="top"
|[8]
|DIN EN ISO 75: Kunststoffe – Bestimmung der Wärmeformbeständigkeitstemperatur
|-
|
|Teil 1 (2020-06): Allgemeines Prüfverfahren
|-
|
|Teil 2 (2013-08): Kunststoffe und Hartgummi
|-
|
|Teil 3 (2025-11): Hochbeständige härtbare Schichtstoffe und langfaserverstärkte Kunststoffe
|-valign="top"
|[9]
|DIN 53461 (1987-01): Prüfung von Kunststoffen – Bestimmung der Formbeständigkeitstemperatur (zurückgezogen)
|-valign="top"
|[10]
|ASTM D 648 (2018): Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics under Flexural Load in the Edgewise Position
|}

[[Kategorie:Thermoanalytische Methoden]]

Vulkanisation

2026-08-28T09:37:50Z

Oluschinski:

{{Language_sel|LANG=eng|ARTIKEL=Vulcanization}}
{{PSM_Infobox}}
Vulkanisation
__FORCETOC__
==Allgemeine Grundlagen==

Kautschukmischungen können aus einer Vielzahl von Komponenten aufgebaut sein. Neben dem Kautschuk, [[Elastomere Dispersion Füllstoffe|Füllstoff]], Verarbeitungshilfsmittel, Weichmacher und weiteren Additiven, wird ein Vernetzungssystem, abhängig vom [[Polymer]] eingemischt. So wird z. B. die Schwefelvernetzung bevorzugt bei der [[Vernetzung Elastomere|Vernetzung]] von Dienkautschuken (NBR, SBR, NR oder BR) eingesetzt. Dazu verwendet man häufig, neben Beschleuniger und Aktivator (siehe '''Tabelle 1'''), elementaren Schwefel, der in der Form von S8-Ringen vorliegt. Die benötigte Menge an Schwefel ist abhängig von der Menge an Vulkanisationsbeschleuniger und den erforderlichen Vulkanisateigenschaften. Durch den Einsatz von Schwefelspendern wird während der Vulkanisation Schwefel freigegeben. Manche Schwefelspender sind auch gleichzeitig Vulkanisationsbeschleuniger und werden dann auch in größeren Mengen dosiert. Durch diese Kombination ergeben sich synergistische Effekte, durch die erst die potentiellen Vernetzungsmöglichkeiten der Schwefelspender vollends ausgeschöpft werden. Damit das Vulkanisat die anwendungstechnisch relevanten Eigenschaften erreichen kann, muss neben Schwefel ein Beschleuniger eingemischt werden. Fast alle Beschleuniger entfalten ihre vollständige Wirksamkeit erst in Gegenwart von Metalloxiden, von denen sich Zinkoxid (ZnO) als bester Zusatz erwiesen hat. Das System Kautschuk/Schwefel/Beschleuniger/Zinkoxid wird zusätzlich durch die Zugabe von Stearinsäure oder Zinkstearat aktiviert. Dadurch wird die Löslichkeit des Vernetzungssystems, durch die Bildung von löslichen Komplexen, im Kautschuk erhöht. Vulkanisationsverzögerer werden eingesetzt, wenn die Vulkanisationszeiten zu kurz oder hohe Verarbeitungstemperaturen notwendig sind. Eine ausreichende Verarbeitungssicherheit wird dadurch gewährleistet [1].

{|
|- valign="top"
|width="650px"|'''Tabelle 1''': Möglicher Aufbau eines Vernetzungssystems [1]
|}

{|border="1px" style="border-collapse:collapse"
|-
!Substanz
!width="200px"|Aufgabe
!Menge (phr)
!colspan="2"|Beispiel
|-
|freier Schwefel
|rowspan="2"; style="text-align:center"|bildet Vernetzungsstellen
|rowspan="2"|0,25 – 5,0
|[[Datei:Vulkanisation_Tab_Formel1.jpg|100px]]
|style="text-align:center"|S8
|-
|Schwefelspender
|[[Datei:Vulkanisation_Tab_Formel2.jpg|208px]]
|style="text-align:center"|DPTT
|-
|Beschleuniger
|style="text-align:center"|erhöht die Vulkanisationsgeschwindigkeit
|0,5 – 2,0
|[[Datei:Vulkanisation_Tab_Formel3.jpg|180px]]
|style="text-align:center"|CBS
|-
|Zinkoxid
|rowspan="2"; style="text-align:center"|Aktivator
|2,0 – 10
|colspan="2"; style="text-align:center"|ZnO
|-
|Stearinsäure
|1,0 – 4,0
|colspan="2"; style="text-align:center"|C18H35O2
|-
|Verzögerer
|style="text-align:center"|Verlängert die Fließperiode
|0,1 – 0,5
|[[Datei:Vulkanisation_Tab_Formel4.jpg|160px]]
|style="text-align:center"|CTP "Santogard PVI"
|}

==Modellvorstellungen zum Ablauf der Vulkanisation==

In der Literatur existieren mehrere Theorien, wie die Vulkanisation chemisch erfolgt. Die Vorstellung von Morrison und Porter [2] wird in der Literatur als die wahrscheinlichste aufgeführt. Demnach wird während der [[Vernetzung Elastomere|Vernetzung]] ein aktiver Beschleunigerkomplex ausgebildet, der die Dauer der Inkubationszeit bestimmt. Weiterhin steht fest, dass in Gegenwart von Zink-Ionen Komplexe gebildet werden, die im Kautschuk löslich sind. Der aktive Beschleunigerkomplex reagiert mit dem Schwefel und bildet einen Schwefelübertragungskomplex. Danach erfolgt die Übertragung des Schwefels an den Kautschuk und schließlich die Vernetzung. Neben diesem einfachen Reaktionsablaufs finden noch eine Reihe von Folge- und Parallelreaktionen statt, die unterschiedliche Aktivierungsenergien aufweisen [3]. 
Der Einbau des Schwefels in das Netzwerk bei der Vulkanisation kann als monosulfidische, disulfidische, polysulfidische, hängende sulfidische oder zyklisch monosulfidische sowie disulfidische Gruppierung erfolgen, die unter Bildung von pendent groups (hängende Gruppen) in die Polymermatrix eingebaut werden können (SyR) (siehe '''Bild 1'''). Die Folgereaktion der Vernetzung sind neben Polysulfidabbau in den Vernetzungsstellen die Bildung zyklischer Thioether an der Kautschukkette und Zinksulfidbildung (aus ZnO und polysulfidischem Schwefel). Die mono- und disulfidischen Strukturen resultieren in geringerer, bleibender Verformung, besserer thermischer [[Beständigkeitsuntersuchungen Elastomere|Beständigkeit]] und in einem geringen Reversionsverhalten. Dagegen können polysulfidische Vernetzungsstellen bei erhöhter Temperatur entlang der Kette wandern, wobei es dabei keine Kettenspaltung (slipping effect) gibt und lokale Spannungsspitzen abgebaut werden. Der Schwefel greift in der Polymerkette in der a-Stellung zur Doppelbindung an (-C=C-C*-, *S-Angriff in Allystellung). Die Vernetzungsstellen sind ca. 30 bis 100 Monomereinheiten
voneinander entfernt [4].

[[Datei:Vulkanisation_1.jpg|550px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="650px"|Schwefelstrukturen im Kautschuk-Netzwerk [4]
|}

==Bestimmung des Vulkanisationsverlaufes mit Hilfe der Vulkametrie==

In der Praxis wird häufig zur Bestimmung des Verlaufs der Vernetzungsreaktion die Vulkametrie verwendet, die auf der Proportionalität zwischen [[Schubmodul]] und der [[Vernetzungsgrad Elastomere|Vernetzungsdichte]] (siehe auch: [[Entropieelastizität]]) beruht. Vulkameter bestehen aus einer temperierten Reaktionskammer und einer Kraft- bzw. Drehmoment-Messeinrichtung. Nach DIN 53529-1 kann die Prüfung mit unterschiedlichen Gerätetypen durchgeführt werden [5]. Bei der Prüfung mit einem Torsionsschub-Vulkameter ohne Rotor wird die Probe infolge einer oszillierenden (sinusförmigen) Verformung der Probenkammer beansprucht. Die periodische Änderung der Schubkraft bzw. des Drehmoments wird dabei in Abhängigkeit von der Zeit erfasst. Der Verlauf der Vernetzungsreaktion ist in '''Bild 2''' schematisch dargestellt. Der Minimalwert (Fa) der Vernetzungsisothermen entspricht dem Verformungswiderstand der unvernetzten Probe.

[[Datei:Vulkanisation_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="650px"|Vernetzungsisotherme einer Kautschukmischung nach DIN 53529-2 [6]
|}

Bei der überwiegenden Anzahl der Vernetzungssysteme beginnt die Vernetzungsreaktion nicht sofort, sondern zeitverzögert. Dieser Zeitraum wird als Inkubationszeit (ti) bezeichnet und ist einerseits abhängig von der Aufheizzeit der Probe, als auch von der vorgelagerten chemischen Reaktion. So beruht bei der Schwefelvernetzung die Inkubationszeit auf der verzögerten Bildung des aktiven Beschleunigerkomplexes.

Nach Beendigung der Vernetzungsreaktion erreicht die Vulkameterkurve einen Endwert (F∞), welcher der Vernetzungsdichte entspricht. Der Umsatz der Vernetzungsreaktion in einer Kautschukmischung, kann durch Bestimmung der Umsatzvariablen x, nach der Umsatzzeit tx, nach Gl. (1) berechnet werden.

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math> X = \frac{F_{t} - F_{a}}{F_{\infty} - F_{a}}</math>
|(1)
|}

==Siehe auch==
*[[Goodyear, Charles Nelson]]
*[[Vernetzungsgrad Elastomere]]
*[[Rückprallelastizität]]
*[[Instrumentierter Kerbschlagzugversuch, Beispiele]]
*[[Dielektrische Eigenschaften]]
*[[Aushärtung]]

==Literaturhinweise==

{|
|-valign="top"
|[1]
|[https://de.wikipedia.org/wiki/Peter_Elsner Elsner, P.], [https://de.wikipedia.org/wiki/Peter_Eyerer Eyerer, P.], Hirth, T. (Hrsg.): Domininghaus – Kunststoffe, Eigenschaften und Anwendungen. Springer Verlag, Berlin (2012) 8. neu bearbeitete und erweiterte Auflage, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter G 41)
|-valign="top"
|[2]
|Morrison, N. J., Porter, M.: Temperature effects on the stability of intermedicates and crosslinks in sulfur vulcanization. Rubber Chem. Technol. 57 (1984) 63–85; [https://doi.org/10.5254/1.3536002 https://doi.org/10.5254/1.3536002]
|-valign="top"
|[3]
|Röthemeyer, F., Sommer, F.: Kautschuk Technologie. 2. überarbeitete Auflage, Carl Hanser Verlag München Wien (2006) (ISBN 978-3-446-40480-9)
|-valign="top"
|[4]
|Schnetger, J.: Lexikon Kautschuktechnik. 3. Auflage, Hüthig Verlag Heidelberg (2004) (ISBN 978-3-7785-3022-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter K 7)
|-valign="top"
|[5]
|DIN 53529-1 (1983-03): Prüfung von Kautschuk und Elastomeren – Vulkametrie – Allgemeine Arbeitsgrundlagen
|-valign="top"
|[6]
|DIN 53529-2 (1983-03): Prüfung von Kautschuk und Elastomeren – Vulkametrie – Bestimmung des Vulkanisationsverlaufes und reaktionskinetische Auswertung von Vernetzungsisothermen
|}

[[Kategorie:Elastomere]]

Datei:Vulkanisation Tab Formel4.jpg

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