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	<title>Biegeversuch und Lichtmikroskopie - Versionsgeschichte</title>
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		<title>Loeffler-Kamann am 1. Oktober 2024 um 08:59 Uhr</title>
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		<title>Oluschinski am 23. März 2023 um 10:29 Uhr</title>
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		<title>Oluschinski am 28. November 2022 um 07:14 Uhr</title>
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		<author><name>Oluschinski</name></author>
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		<title>Oluschinski am 12. August 2019 um 07:26 Uhr</title>
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		<title>Reincke: Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} &lt;span style=&quot;font-size:1.2em;font-weight:bold;&quot;&gt;&#039;&#039;&#039;Biegeversuch und Lichtmikroskopie&#039;&#039;&#039;&lt;/span&gt;  Bei der Weiterentwicklung der Hybride Methode…“</title>
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		<updated>2018-02-16T13:26:00Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} &amp;lt;span style=&amp;quot;font-size:1.2em;font-weight:bold;&amp;quot;&amp;gt;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Biegeversuch und Lichtmikroskopie&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&amp;lt;/span&amp;gt;  Bei der Weiterentwicklung der Hybride Methode…“&lt;/p&gt;
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&amp;lt;span style=&amp;quot;font-size:1.2em;font-weight:bold;&amp;quot;&amp;gt;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Biegeversuch und Lichtmikroskopie&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&amp;lt;/span&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bei der Weiterentwicklung der [[Hybride Methoden|hybriden Methoden]] der [[Kunststoffdiagnostik]] wird immer die Zielstellung verfolgt, die Aussagefähigkeit einzelner klassischer Prüfmethoden zu erhöhen. Zahlreiche [[Hybride Methoden, Beispiele|Beispiele]] aus der eigenen Forschungsarbeit [1‒3] belegen die Möglichkeiten der Quantifizierung von [[Mikroschädigungsgrenze]]n und der damit verbundenen Beschreibung der lokalen Mikrodeformationsprozesse während der [[Beanspruchung]] von [[Kunststoffbauteil]]en. Zur Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den mechanischen bzw. bruchmechanischen Verhalten und der [[Mikroskopische Struktur|Mikrostruktur]] auf der Basis von quantitativen Struktur(Morphologie)-Eigenschafts-Korrelationen wurde die in-situ-R-Kurven-Methode bei [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatischer]] Beanspruchung entwickelt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Für eine [[Bruchmechanik|bruchmechanische Kennwertermittlung]] unter Einbeziehung der physikalischen [[Rissinitiierung]] ist die in-situ-Beobachtung der Deformationserscheinungen an der [[Riss|Rissspitze]] erforderlich. Eine experimentelle Möglichkeit stellt die Kopplung des quasistatischen Bruchmechanikversuches mit der klassischen Lichtmikroskopie dar (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Bild 1&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;). Mit Hilfe dieser in-situ-Technik können [[Risswiderstandskurve|Risswiderstands(R)-Kurven]] in Einprobenmesstechnik aufgenommen werden, da jedem Belastungszustand die jeweils wirkende Kraft und die dazugehörige Rissöffnungs- und Rissverlängerungswerte zugeordnet werden können. Die Auswertung der der in-situ gewonnenen mikroskopischen Aufnahmen ermöglicht es, qualitative und quantitative Angaben zur jeweiligen Form der Rissspitze im Ausbreitungs- und Abstumpfungszustand zu ermitteln und einen physikalischen Rissinitiierungswert anzugeben. Darüber hinaus sind auch Aussagen zu den ablaufenden Deformationsprozessen möglich. Ein besonderer Vorteil der in-situ-Technik besteht in der direkten Erfassung der Ausdehnung der [[Stretchzone]] infolge [[Deformation#Plastische_Deformation|plastischer Verformung]] auf der [[Bruchfläche]]. Ein Nachteil der üblicherweise nachträglich  erfolgenden Erfassung der Stretchzonenhöhe z. B. mit Hilfe der [[Rasterelektronenmikroskopie]] ist die starke Unterbewertung der Ausdehnung infolge der Nichtberücksichtigung der [[Deformation#Elastische_Deformation|elastischen]] und [[Viskoelastisches_Werkstoffverhalten|viskoelastischen Deformationsanteile]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Biegeversuch_Mikroskopie1.jpg|500px]]&lt;br /&gt;
{| &lt;br /&gt;
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|width=&amp;quot;50px&amp;quot;|&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Bild 1&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;: &lt;br /&gt;
|width=&amp;quot;600px&amp;quot; |Schematische Prüfanordnung zur Aufnahme von in-situ-R-Kurven bei quasistatischer Beanspruchung (a); Rissspitze von isotaktischen Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: iPP) mit Festlegung der direkten Messgrößen &amp;amp;delta; und &amp;amp;Delta;a (b) und Beispiel einer in-situ-&amp;amp;delta;-&amp;amp;Delta;a-Risswiderstandskurve (c)&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Für diese hybride Methode wurde am Lehrstuhl für „[https://wwwt.tuwien.ac.at/forschung/lehrstuhl_fuer_nichtmetallische_werkstoffe/ Nichtmetallische Werkstoffe]“ der Technischen Universität Wien eine spezielle Anordnung der [[Biegeversuch|Biegeprüfung]] entwickelt, die als „inverse“ Biegeprüfung bezeichnet wird [4]. Die Prüfanordnung gewährleistet, dass sich der interessierende Bereich der Rissspitze nicht aus dem Gesichtsfeld des Lichtmikroskops herausbewegt, wobei die [[Auflagerabstand|Auflager]] sich in Richtung des feststehenden Biegestempels bewegen (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Bild 1a&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;) Die Versuchsanordnung ermöglicht die Registrierung von Kraft-Zeit- und Durchbiegungs-Zeit-Signalen und der in-situ Videoaufzeichnung der Rissöffnungsverschiebung &amp;amp;delta; und der stabilen Rissverlängerung &amp;amp;Delta;a (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Bild 1b&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;). Durch die direkte Zuordnung der erfassten [[Messwert]]e ist die Konstruktion von [[Risswiderstandskurve|Risswiderstand(R)-Kurven]] in Form von J-&amp;amp;Delta;a- und &amp;amp;delta;-&amp;amp;Delta;a-Kurven möglich, wobei auf Grund der direkten Zuordnung zu den Rissspitzendeformationsprozessen die &amp;amp;delta;-&amp;amp;Delta;a-Kurven zu bevorzugen sind (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Bild 1c&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Neben der Lichtmikroskopie kann auf Grund der geometrischen Ausdehnung der Stretchzone bevorzugt auch die [[Elektronenmikroskopie]] ([[Rasterelektronenmikroskopie|REM]], [[Umgebungs-REM|ESEM]]) herangezogen werden. Die Anwendung von Lichtmikroskopen zur in-situ-Beobachtung von Rissinitiierungs- und Rissausbreitungsvorgängen bei quasistatischer Beanspruchung ist auf Grund der vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Durchführbarkeit relativ weit verbreitet. Dabei gibt es zwei Ausführungsvarianten: Entweder wird an kommerzielle [[Materialprüfmaschine]]n ein Lichtmikroskop appliziert (siehe &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Bild 1a&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;) oder spezielle in-situ-Prüfvorrichtungen werden in waagerechter Anordnung in ein Mikroskop eingebaut, wobei in beiden Fällen in der Regel ein Stereomikroskop zum Einsatz kommt. Derartige Untersuchungen zum Rissinitiierungs- und Rissausbreitungsverhalten erlauben die Beobachtung mikromechanischer Prozesse an der Rissspitze und Rückschlüsse auf die werkstoffspezifischen Mikrodeformationsmechanismen. Nachteil der in-situ-Prüfung ist auf Grund der geringen Prüfkörperdicken die Beschränkung auf den Bereich des [[Ebener Spannungszustand| ebenen Spannungszustandes]] und die vergleichsweise geringen [[Deformationsgeschwindigkeit]]en. Zur Bewertung der Schädigungskinetik können z. B. quasistatische in-situ-Zugversuche an [[Prüfkörper|gekerbten Prüfkörpern]] in einem atmosphärischen Rasterelektronenmikroskop  ([[Umgebungs-REM|Umgebungs-REM (ESEM)]]) durchgeführt werden, wobei eine schematische Darstellung eines eingespannten Prüfkörpers und zusätzlich applizierten Schallemissionssensoren (siehe [[in-situ-Zugversuch im ESEM mit SEA]]) in der Literatur von Zankel [5, 6] und Schoßig [7, 8] beschrieben werden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Literaturhinweise&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|-valign=&amp;quot;top&amp;quot;&lt;br /&gt;
|[1]	&lt;br /&gt;
|Grellmann, W.: Neue Entwicklungen bei der bruchmechanischen Zähigkeitsbewertung von Kunststoffen und Verbunden. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Deformation und Bruchverhalten von Kunststoffen. Springer Verlag, Berlin (1998) S. 3–26, (ISBN 978-3540636717; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 6)&lt;br /&gt;
|-valign=&amp;quot;top&amp;quot;&lt;br /&gt;
|[2]	&lt;br /&gt;
|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 539‒541 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)&lt;br /&gt;
|-valign=&amp;quot;top&amp;quot;&lt;br /&gt;
|[3]	&lt;br /&gt;
|Grellmann, W., Langer, B.: Methods for Polymer Diagnostics for the Automotive Industry. Materialprüfung 55 (2013) S. 17–22 [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Methods_for_Polymer_Diagnostics_for_the_Automotive_Industry_%28Grellmann_Langer_2013%29.pdf Download als pdf]&lt;br /&gt;
|-valign=&amp;quot;top&amp;quot;&lt;br /&gt;
|[4]	&lt;br /&gt;
|Seidler, S., Koch, T., Kotter, I., Grellmann, W.: Crack Tip Deformation of PP-materials. In: Miannay D.; Cost, P.; Francois, D.; Pineau, A. (Eds.): Advances in Mechanical Behaviour, Plasticity and Damage. Volume 1. Elsevier Science Ltd, Oxford (2000) 255–260&lt;br /&gt;
|-valign=&amp;quot;top&amp;quot;&lt;br /&gt;
|[5]	&lt;br /&gt;
|Zankel, A., Pölt, P., Ingolic, E., Gahleitner, M., Grein, C.: The Fracture Behaviour of Polymers – in situ Investigations in the ESEM. Imaging &amp;amp; Microscopy 7 (2005) 16–18&lt;br /&gt;
|-valign=&amp;quot;top&amp;quot;&lt;br /&gt;
|[6]	&lt;br /&gt;
|Zankel, A., Pölt, P., Gahleitner, M., Ingolic, E., Grein, C.: Tensile Tests of Polymers at Low Temperatures in the Environmental Scanning Electron Microscope: An Improved Cooling Platform. Scanning 29 (2007) 261–269&lt;br /&gt;
|-valign=&amp;quot;top&amp;quot;&lt;br /&gt;
|[7]	&lt;br /&gt;
|Schoßig, M.: Schädigungsmechanismen in faserverstärkten Kunststoffen – Quasistatische und dynamische Untersuchungen. Vieweg+Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden (2010), (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1 – 21)&lt;br /&gt;
|-valign=&amp;quot;top&amp;quot;&lt;br /&gt;
|[8]	&lt;br /&gt;
|Schoßig, M., Zankel, A., Bierögel, C., Pölt, P., Grellmann, W.: Acoustic Emission Analysis for Assessment of Damage Kinetics of Short-glass Fibre-reinforced Thermoplastics – ESEM Investigations and Instrumented Charpy Impact Test. In: Grellmann, W., Langer, B. (Eds.): Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials. Springer Verlag, Berlin (2017) 126‒149 (ISBN 978-3-319-41877-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 19)&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Hybride Methoden]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Reincke</name></author>
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