Biegeversuch Prüfkörperformen
| Ein Service der |
|---|
|
| Polymer Service GmbH Merseburg |
| Tel.: +49 3461 30889-50 E-Mail: info@psm-merseburg.de Web: https://www.psm-merseburg.de |
| Unser Weiterbildungsangebot: https://www.psm-merseburg.de/weiterbildung |
| PSM bei Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer Service Merseburg |
Biegeversuch Prüfkörperformen
Prüfkörpergeometrie für Dreipunktbiegeprüfung von Thermoplasten
Bei der Dreipunktbiegeprüfung an Kunststoffen wird in Übereinstimmung mit der Norm DIN EN ISO 178 der Biegeprüfung von Kunststoffen [1, 2] meistens der Prüfkörper mit den Abmessungen 80 x 10 x 4 mm3 verwendet. Dieser Prüfkörper kann dabei direkt durch das Spritzgussverfahren oder aus dem Vielzweckprüfkörper Typ 1A durch Entfernen der Schultern des Prüfkörpers hergestellt werden, wobei bei dieser Art der Prüfkörperherstellung eine Vergleichbarkeit des inneren Zustandes der Prüfkörper bezüglich der Eigenspannung und Orientierungen (siehe auch: Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen) mit anderen Prüfmethoden vorliegt.
Falls die Prüfkörper für die Biegeprüfung aus Platten mit unterschiedlicher Dicke präpariert werden (indirekte Präparation), muss die Breite und Länge der Prüfkörper entsprechend der Tabelle 1 angepasst werden, um unzulässige Einflüsse (Einflüsse im Biegeversuch) durch die auftretende Schubspannung im Querschnitt zu vermeiden. Als Grundvoraussetzung ist dabei bei annähernd isotropen und homogenen Werkstoffen eine Längen-Dicken-Verhältnis l/h = 20 einzuhalten. Zusätzlich ist in diesem Fall noch die Herstellungsrichtung beim Extrudieren oder Kalandrieren der Platten zu beachten.
Tabelle 1: Prüfkörpergeometrie nach DIN EN ISO 178
| Nenndicke h (mm) | Breite b (mm) | Länge l (mm) |
|---|---|---|
| 1 < h ≤ 3 | 25,0 ± 0,5 | 20 – 60 |
| 3 < h ≤ 5 (4) | 10,0 ± 0,5 | 60 – 100 (64) |
| 5 < h ≤ 10 | 15,0 ± 0,5 | 100 – 200 |
| 10 < h ≤ 20 | 20,0 ± 0,5 | 200 – 400 |
| 20 < h ≤ 35 | 35,0 ± 0,5 | 400 – 700 |
| 35 < h ≤ 50 | 50,0 ± 0,5 | 700 – 1000 |
Prüfkörpergeometrie für Biegeversuch an faserverstärkten Duroplasten
Bei der Entnahme von Prüfkörpern aus langfaserverstärkten, schichtweise aufgebauten anisotropen Kunststoffe auf duroplastischer Basis (Laminaten) muss beachtet werden, dass bei zu kurzen Prüfkörperlängen die Gefahr von Delaminationen (Zugseite) oder Ausbeulen (Druckseite) besteht. Zur Vermeidung des interlaminaren Schubversagens zwischen den Schichten wird das Längen-Dicken-Verhältnis der Prüfkörper auf bis zu l/h = 50 vergrößert. Da bei der entsprechenden Norm DIN EN ISO 14125 [3] der Dreipunkt-Biegeversuch und Vierpunkt-Biegeversuch zugelassen ist, ergeben sich hierbei nochmals Unterschiede. Infolge der vergleichsweise geringen Laminatdicken werden hier allerdings zu DIN EN ISO 178 vergleichbare Prüfkörperlängen genutzt (Tabelle 2), die jedoch von der Art der Verstärkung beeinflusst werden. Die Prüfgeschwindigkeit muss bei beiden Normen an die Prüfkörperform angepasst werden, um unzulässige Einflüsse auf die auftretenden Deformations- und Schädigungsmechanismen zu vermeiden.
Tabelle 2: Prüfkörpergeometrie nach DIN EN ISO 14125
| Werkstoff | h (mm) | b (mm) | l (mm) |
|---|---|---|---|
| Diskontinuierliche Verstärkung | 4 | 10,0 | 80 |
| Matte-, Gewebe- oder Mischverstärkung | 4 | 15,0 | 80 |
| Traverse Uni- oder Multidirektionale Verstärkung | 2 | 15,0 | 60 |
| Uni- oder Multidirektionale Verstärkung | 2 | 15,0 | 100 |
Siehe auch
Literaturhinweise
| [1] | Bierögel, C.: Biegeversuch an Kunststoffen. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 141–151 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe AMK-Büchersammlung unter A 23) |
| [2] | DIN EN ISO 178 (2019-08): Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften; Technical Corrigendum Cor.1:2001 + Amd.1:2011 |
| [3] | DIN EN ISO 14125 (2011-05): Faserverstärkte Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften |