Deformation - Versionsgeschichte

Oluschinski am 8. Januar 2026 um 09:56 Uhr

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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Deformation</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Deformation</span>
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	\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2024~~) 4. Auflage, S. 90–92 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)		\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 90–92 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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	\|G’Sell, C., Jonas, J. J.: Determination of the Plastic Behaviour of Solid Polymers at Constant True Strain Rate. J. Mater. Sci. 14 (1979) 583‒591		\|G’Sell, C., Jonas, J. J.: Determination of the Plastic Behaviour of Solid Polymers at Constant True Strain Rate. J. Mater. Sci. 14 (1979) 583‒591 DOI: [https://doi.org/10.1007/BF00772717 https://doi.org/10.1007/BF00772717]
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	\|[3]		\|[3]
	\|Ward, I. M.: Review: The Yield Behavior of Polymers. J. Mater. Sci. 6 (1971) 1397‒1417		\|Ward, I. M.: Review: The Yield Behavior of Polymers. J. Mater. Sci. 6 (1971) 1397‒1417 DOI: [https://doi.org/10.1007/BF00549685 https://doi.org/10.1007/BF00549685]
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	\|Argon, A. S.: A Theory for the Low-temperature Plastic Deformation of Glassy Polymers. Philos. Mag. 28 (1973) 839‒865		\|Argon, A. S.: A Theory for the Low-temperature Plastic Deformation of Glassy Polymers. Philos. Mag. 28 (1973) 839‒865 DOI: [https://doi.org/10.1080/14786437308220987 https://doi.org/10.1080/14786437308220987]
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	\|Bowden, P. B., Young, R. J.: Deformation Mechanisms in Crystalline Polymers. J. Mater. Sci. 9 (1974) 2034‒2051		\|Bowden, P. B., Young, R. J.: Deformation Mechanisms in Crystalline Polymers. J. Mater. Sci. 9 (1974) 2034‒2051 DOI: [https://doi.org/10.1007/BF00540553 https://doi.org/10.1007/BF00540553]
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	\|[7]		\|[7]
	\|Lin, L., Argon, A. S.: Structure and Plastic Deformation of Polyethylene. J. Mater. Sci. 29 (1994) 294‒323		\|Lin, L., Argon, A. S.: Structure and Plastic Deformation of Polyethylene. J. Mater. Sci. 29 (1994) 294‒323 DOI: [https://doi.org/10.1007/BF01162485 https://doi.org/10.1007/BF01162485]
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	\|Peterlin, A.: Plastic Deformation of Polyethylene by Rolling and Drawing. Kolloid Z. u. Z.: Polymer 233 (1969) 857‒862		\|Peterlin, A.: Plastic Deformation of Polyethylene by Rolling and Drawing. Kolloid Z. u. Z.: Polymer 233 (1969) 857‒862 DOI: [https://doi.org/10.1007/BF01508005 https://doi.org/10.1007/BF01508005]
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	\|[10]		\|[10]
	\|Petermann, J., Kluge, W., Gleiter, H.: Electron Microscopic Investigation of the Molecular Mechanism of Plastic Deformation of Polyethylene and Isotactic Polystyrene Crystals. Polym. Sci. B-Polym. Phys. 17 (1979) 1043‒1051		\|Petermann, J., Kluge, W., Gleiter, H.: Electron Microscopic Investigation of the Molecular Mechanism of Plastic Deformation of Polyethylene and Isotactic Polystyrene Crystals. Polym. Sci. B-Polym. Phys. 17 (1979) 1043‒1051 DOI: [https://doi.org/10.1002/pol.1979.180170612 https://doi.org/10.1002/pol.1979.180170612]
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	\|[11]		\|[11]
	\|Bauwens-Crowett, C., Bauwens, C. J., Homes, G.: Tensile Yield Stress Behavior of Glassy Polymers. J. Polym. Sci. A-2-Polym. Chem. 7 (1969) 735‒742		\|Bauwens-Crowett, C., Bauwens, C. J., Homes, G.: Tensile Yield Stress Behavior of Glassy Polymers. J. Polym. Sci. A-2-Polym. Chem. 7 (1969) 735‒742 DOI: [https://doi.org/10.1002/pol.1969.160070411 https://doi.org/10.1002/pol.1969.160070411]
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	[[Kategorie:Deformation]]		[[Kategorie:Deformation]]

Loeffler-Kamann am 7. Oktober 2024 um 10:20 Uhr

2024-10-07T10:20:40Z

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	'''Literaturhinweis'''		'''Literaturhinweis'''

	* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage, S. ~~87/88~~ (ISBN 978-3-446-~~44350~~-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 82–84 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)

	== Elastische Deformation ==		== Elastische Deformation ==
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	Anders ausgedrückt wird das mechanische Verhalten immer dann als elastisch bezeichnet, wenn ein umkehrbar eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Spannungs- und Deformationszustand besteht. Es ist damit im mechanischen wie im thermomechanischen Sinne völlig reversibel.		Anders ausgedrückt wird das mechanische Verhalten immer dann als elastisch bezeichnet, wenn ein umkehrbar eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Spannungs- und Deformationszustand besteht. Es ist damit im mechanischen wie im thermomechanischen Sinne völlig reversibel.

	Entsprechend der unterschiedlichen thermodynamischen Ursachen unterscheidet man zwischen:		Entsprechend der unterschiedlichen thermodynamischen Ursachen unterscheidet man zwischen Energie- und Entropieelastizität.
	* [[Energieelastizität]] und
	* [[Entropieelastizität]]


	'''Literaturhinweis'''		'''Literaturhinweis'''

	[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage, S. 83 (ISBN 978-3-446-~~44350~~-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 80 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)

	== Plastische Deformation ==		== Plastische Deformation ==
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	Im Ergebnis der plastischen Deformation findet eine Orientierung der Makromoleküle statt. Die damit verbundenen Eigenschaftsänderungen sind Ziel zahlreicher Verarbeitungsprozesse. Durch die molekulare Orientierung werden entropieelastische Rückstellkräfte (siehe [[Entropieelastizität]]) hervorgerufen, die der plastischen Deformation entgegenwirken und Ursache für die bei großen Verformungen zu beobachtenden Verfestigungsprozesse sind. Bei weiterer Steigerung der [[Beanspruchung]] kommt es zum lokalen Bruch überlasteter Polymerketten, der dem makroskopischen Versagen oder [[Bruch]] des Materials vorausgeht.		Im Ergebnis der plastischen Deformation findet eine Orientierung der Makromoleküle statt. Die damit verbundenen Eigenschaftsänderungen sind Ziel zahlreicher Verarbeitungsprozesse. Durch die molekulare Orientierung werden entropieelastische Rückstellkräfte (siehe [[Entropieelastizität]]) hervorgerufen, die der plastischen Deformation entgegenwirken und Ursache für die bei großen Verformungen zu beobachtenden Verfestigungsprozesse sind. Bei weiterer Steigerung der [[Beanspruchung]] kommt es zum lokalen Bruch überlasteter Polymerketten, der dem makroskopischen Versagen oder [[Bruch]] des Materials vorausgeht.

			==Siehe auch==
			* [[Deformationsmechanismen]]
			* [[Energieelastizität]]
			* [[Entropieelastizität]]
			* [[Crazing]]
			* [[Brucharten]]
			* [[Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation]]
			* [[Scherbandbildung]]


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	\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage, S. ~~94–96~~ (ISBN 978-3-446-~~44350~~-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 90–92 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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Oluschinski am 28. November 2022 um 07:32 Uhr

2022-11-28T07:32:54Z

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	== Anisotrope Deformation ==		== Anisotrope Deformation ==

	In einer Vielzahl von [[Kunststoffe]]n ist der Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung schon bei kleinen Deformationen nichtlinear ('''Bild a'''). Wie das '''Bild''' aber zeigt, besteht trotzdem Proportionalität zwischen der Spannung und der Dehnung. In diesem Fall ist im Gegensatz zu den meisten metallischen Werkstoffen jedoch die Voraussetzung der linearen Proportionalität nicht erfüllt.		In einer Vielzahl von [[Kunststoffe]]n ist der Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung schon bei kleinen Deformationen nichtlinear ('''Bild 1a'''). Wie das '''Bild 1''' aber zeigt, besteht trotzdem Proportionalität zwischen der Spannung und der Dehnung. In diesem Fall ist im Gegensatz zu den meisten metallischen Werkstoffen jedoch die Voraussetzung der linearen Proportionalität nicht erfüllt.

	Ein anderes nichtlineares Verhalten zeigt ein bis zu hohen Dehnungen be- und entlasteter Gummi oder [[Elastomere\|elastomerer Werkstoff]] ('''Bild b'''). Liegt die Entlastungskurve unter der Belastungskurve, wird im Dehnungszyklus Energie dissipiert. Dieses Phänomen ist als Hysterese bekannt. Die Bezeichnung ist jedoch nur dann anwendbar, wenn der Werkstoff in die Nulldeformation zurückkehrt. Ist der elastomere Werkstoff gefüllt oder verstärkt, dann tritt wie auch bei anderen Kunststoffen, eine permanente Verschiebung auf, auch wenn diese unter der Dehnung bei der [[Streckspannung]], d. h. im elastischen bzw. viskoelastischen Bereich liegt.		Ein anderes nichtlineares Verhalten zeigt ein bis zu hohen Dehnungen be- und entlasteter Gummi oder [[Elastomere\|elastomerer Werkstoff]] ('''Bild 1b'''). Liegt die Entlastungskurve unter der Belastungskurve, wird im Dehnungszyklus Energie dissipiert. Dieses Phänomen ist als Hysterese bekannt. Die Bezeichnung ist jedoch nur dann anwendbar, wenn der Werkstoff in die Nulldeformation zurückkehrt. Ist der elastomere Werkstoff gefüllt oder verstärkt, dann tritt wie auch bei anderen Kunststoffen, eine permanente Verschiebung auf, auch wenn diese unter der Dehnung bei der [[Streckspannung]], d. h. im elastischen bzw. [[Viskoelastisches Werkstoffverhalten\|viskoelastischen Bereich]] liegt.


	Duktile [[Kunststoffe]] weisen oft eine gut definierte [[Streckspannung]] mit Dehnungen an der Streckspannung von 5–10 % auf ('''Bild c'''). Nachfolgend wird dann in der Regel eine plastische Deformation registriert, deren absoluter Betrag wesentlich von der [[Deformationsgeschwindigkeit]] abhängt. In Abhängigkeit von der Art des [[Kunststoffe]]s kann dann auch eine Verfestigung auftreten.		Duktile [[Kunststoffe]] weisen oft eine gut definierte [[Streckspannung]] mit Dehnungen an der Streckspannung von 5–10 % auf ('''Bild 1c'''). Nachfolgend wird dann in der Regel eine plastische Deformation registriert, deren absoluter Betrag wesentlich von der [[Deformationsgeschwindigkeit]] abhängt. In Abhängigkeit von der Art des [[Kunststoffe]]s kann dann auch eine Verfestigung auftreten.

	[[Datei:anisotrope_deformation.jpg]]		[[Datei:anisotrope_deformation.jpg]]
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	Das Auftreten der Streckspannung steht mit einer lokalen Querschnittsverringerung am [[Prüfkörper]] in Zusammenhang, die auch als Einschnürung bezeichnet wird. In der Einschnürzone finden irreversible Verformungen von mehreren hundert Prozent statt. Infolge dieser Inhomogenität ergeben sich große Unterschiede zwischen der nominellen und tatsächlichen Spannung bzw. Dehnung. Mit der Ermittlung [[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm\|wahrer Spannungs-Dehnungs-Diagramme]] konnte gezeigt werden, dass es sich bei dem Spannungsabfall nach Überschreiten der Streckspannung häufig nur um einen scheinbaren Geometrieeffekt handelt [2].		Das Auftreten der Streckspannung steht mit einer lokalen Querschnittsverringerung am [[Prüfkörper]] in Zusammenhang, die auch als Einschnürung bezeichnet wird. In der Einschnürzone finden irreversible Verformungen von mehreren hundert Prozent statt. Infolge dieser Inhomogenität ergeben sich große Unterschiede zwischen der nominellen und tatsächlichen Spannung bzw. Dehnung. Mit der Ermittlung [[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm\|wahrer Spannungs-Dehnungs-Diagramme]] konnte gezeigt werden, dass es sich bei dem Spannungsabfall nach Überschreiten der Streckspannung häufig nur um einen scheinbaren Geometrieeffekt handelt [2].

	Die Höhe der für das Einsetzen plastischer Fließprozesse erforderlichen Fließspannung ist abhängig vom Spannungszustand sowie von der Temperatur und der [[Prüfgeschwindigkeit\|Beansprunchungsgeschwindigkeit]]. Der Einfluss des Spannungszustandes kann im Allgemeinen durch die aus der klassischen Mechanik bekannten Fließspannungshypothesen beschrieben werden [3]. Hinsichtlich der bei der plastischen Deformation ablaufenden [[Deformationsmechanismen]] weisen amorphe und teilkristalline [[Kunststoffe]] jedoch signifikante Unterschiede auf. Bei amorphen Kunststoffen findet die plastische Deformation im Glaszustand statt. Hier bewirken lokale molekulare Bewegungsprozesse unter der Einwirkung der Spannung die Bildung plastizierter Mikrodomänen, deren Wachstum und Vereinigung makroskopisch zur plastischen Deformation in Form von [[Scherbandbildung\|Scherbändern]] oder [[Crazing\|Crazes]] führen [4, 5]. Bei teilkristallinen Kunststoffen findet die plastische Deformation i. Allg. oberhalb der [[Glastemperatur]] in den amorphen Bereichen statt. Hier stellen kristallographische Gleitprozesse den entscheidenden Deformationsschritt dar [6‒8] in dessen Ergebnis die lamellare Ausgangsstruktur in eine Fibrillenstruktur überführt wird [9, 10]. Aus der Betrachtung der [[Deformationsmechanismen]] wird deutlich, dass die mikroskopischen Prozesse, die zur plastischen Deformation führen, bereits weit unterhalb der Fließgrenze einsetzen. Häufig lassen sie sich schon bei einer [[Beanspruchung]] im linear-viskoelastischen Bereich nachweisen, so dass Zusammenhänge zwischen Relaxationszeitspektrum und plastischem Verhalten hergestellt werden können [11].		Die Höhe der für das Einsetzen plastischer Fließprozesse erforderlichen Fließspannung ist abhängig vom Spannungszustand sowie von der Temperatur und der [[Prüfgeschwindigkeit\|Beansprunchungsgeschwindigkeit]]. Der Einfluss des Spannungszustandes kann im Allgemeinen durch die aus der klassischen Mechanik bekannten Fließspannungshypothesen beschrieben werden [3]. Hinsichtlich der bei der plastischen Deformation ablaufenden [[Deformationsmechanismen]] weisen amorphe und teilkristalline [[Kunststoffe]] jedoch signifikante Unterschiede auf. Bei amorphen Kunststoffen findet die plastische Deformation im Glaszustand statt. Hier bewirken lokale molekulare Bewegungsprozesse unter der Einwirkung der Spannung die Bildung plastizierter Mikrodomänen, deren Wachstum und Vereinigung makroskopisch zur plastischen Deformation in Form von [[Scherbandbildung\|Scherbändern]] oder [[Crazing\|Crazes]] führen [4, 5]. Bei teilkristallinen Kunststoffen findet die plastische Deformation i. Allg. oberhalb der [[Glastemperatur]] in den amorphen Bereichen statt. Hier stellen kristallographische Gleitprozesse den entscheidenden Deformationsschritt dar [6‒8] in dessen Ergebnis die lamellare Ausgangsstruktur in eine Fibrillenstruktur überführt wird [9, 10]. Aus der Betrachtung der [[Deformationsmechanismen]] wird deutlich, dass die mikroskopischen Prozesse, die zur plastischen Deformation führen, bereits weit unterhalb der Fließgrenze einsetzen. Häufig lassen sie sich schon bei einer [[Beanspruchung]] im [[Linear-viskoelastisches Verhalten\|linear-viskoelastischen Bereich]] nachweisen, so dass Zusammenhänge zwischen Relaxationszeitspektrum und plastischem Verhalten hergestellt werden können [11].

	Im Ergebnis der plastischen Deformation findet eine Orientierung der Makromoleküle statt. Die damit verbundenen Eigenschaftsänderungen sind Ziel zahlreicher Verarbeitungsprozesse. Durch die molekulare Orientierung werden entropieelastische Rückstellkräfte (siehe [[Entropieelastizität]]) hervorgerufen, die der plastischen Deformation entgegenwirken und Ursache für die bei großen Verformungen zu beobachtenden Verfestigungsprozesse sind. Bei weiterer Steigerung der [[Beanspruchung]] kommt es zum lokalen Bruch überlasteter Polymerketten, der dem makroskopischen Versagen oder [[Bruch]] des Materials vorausgeht.		Im Ergebnis der plastischen Deformation findet eine Orientierung der Makromoleküle statt. Die damit verbundenen Eigenschaftsänderungen sind Ziel zahlreicher Verarbeitungsprozesse. Durch die molekulare Orientierung werden entropieelastische Rückstellkräfte (siehe [[Entropieelastizität]]) hervorgerufen, die der plastischen Deformation entgegenwirken und Ursache für die bei großen Verformungen zu beobachtenden Verfestigungsprozesse sind. Bei weiterer Steigerung der [[Beanspruchung]] kommt es zum lokalen Bruch überlasteter Polymerketten, der dem makroskopischen Versagen oder [[Bruch]] des Materials vorausgeht.
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	\|Perez, J.: Physics and Mechanics of Amorphous Polymers. A. A. Balkema Verlag, Rotterdam (1998)		\|Perez, J.: Physics and Mechanics of Amorphous Polymers. A. A. Balkema Verlag, Rotterdam (1998) (e-Book ISBN 978-0-2037-4333-1)
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	\|[8]		\|[8]
	\|Christ, B.: Plastic Deformation of Polymers. In: Thomas, E. I. (Ed.): Materials Science and Technology, Vol. 12: Structure and Properties of Polymers. Wiley VCH Verlag, Weinheim (2002)		\|Christ, B.: Plastic Deformation of Polymers. In: Thomas, E. I. (Ed.): Materials Science and Technology, Vol. 12: Structure and Properties of Polymers. Wiley VCH Verlag, Weinheim (2002) (ISBN 978-3-52726825-2)
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Oluschinski am 12. August 2019 um 07:55 Uhr

2019-08-12T07:55:23Z

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	'''Literaturhinweis'''		'''Literaturhinweis'''

	* Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 87/88 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 87/88 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)

	== Elastische Deformation ==		== Elastische Deformation ==
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	'''Literaturhinweis'''		'''Literaturhinweis'''

	Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 83 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 83 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)

	== Plastische Deformation ==		== Plastische Deformation ==
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	\|Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 94–96 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 94–96 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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Reincke am 16. Februar 2018 um 13:39 Uhr

2018-02-16T13:39:01Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. Februar 2018, 15:39 Uhr
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	Duktile [[Kunststoffe]] weisen oft eine gut definierte [[Streckspannung]] mit Dehnungen an der Streckspannung von 5–10 % auf ('''Bild c'''). Nachfolgend wird dann in der Regel eine plastische Deformation registriert, deren absoluter Betrag wesentlich von der [[Deformationsgeschwindigkeit]] abhängt. In Abhängigkeit von der Art des [[Kunststoffe]]s kann dann auch eine Verfestigung auftreten.		Duktile [[Kunststoffe]] weisen oft eine gut definierte [[Streckspannung]] mit Dehnungen an der Streckspannung von 5–10 % auf ('''Bild c'''). Nachfolgend wird dann in der Regel eine plastische Deformation registriert, deren absoluter Betrag wesentlich von der [[Deformationsgeschwindigkeit]] abhängt. In Abhängigkeit von der Art des [[Kunststoffe]]s kann dann auch eine Verfestigung auftreten.



	[[Datei:anisotrope_deformation.jpg]]		[[Datei:anisotrope_deformation.jpg]]
	{\|		{\|
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	== Plastische Deformation ==		== Plastische Deformation ==

	Die plastische Deformation ist eine Kombination von reversiblen und irreversiblen Prozessen. Im Unterschied zum viskosen (viskoelastischen) Verhalten treten diese jedoch nicht gleichzeitig nebeneinander auf, sondern sie sind durch eine Fließgrenze σ<sub>F</sub> voneinander getrennt. Unterhalb dieser Fließgrenze ist das Werkstoffverhalten elastisch oder viskoelastisch, oberhalb finden irreversible Fließprozesse statt (siehe '''Bild 2a''') [1].		Die plastische Deformation ist eine Kombination von reversiblen und irreversiblen Prozessen. Im Unterschied zum viskosen ([[Viskoelastisches Werkstoffverhalten\|viskoelastischen]]) Verhalten treten diese jedoch nicht gleichzeitig nebeneinander auf, sondern sie sind durch eine Fließgrenze σ<sub>F</sub> voneinander getrennt. Unterhalb dieser Fließgrenze ist das Werkstoffverhalten elastisch oder viskoelastisch, oberhalb finden irreversible Fließprozesse statt (siehe '''Bild 2a''') [1].

	Plastisches Deformationsverhalten wird bei vielen amorphen und teilkristallinen [[Kunststoffe]]n beobachtet. Unter uniaxialer Zugbeanspruchung kommt es, wie in '''Bild 2b''' dargestellt, in Form einer [[Streckspannung]] σ<sub>s</sub> zum Ausdruck. Hierbei handelt es sich um ein lokales Maximum in der [[Zugversuch#Zugversuch, Spannungs-Dehungs-Diagramm\|Spannungs-Dehnungs-Kurve]], welches üblicherweise bei Dehnungen zwischen etwa 5 und 25 % beobachtet wird.		Plastisches Deformationsverhalten wird bei vielen amorphen und teilkristallinen [[Kunststoffe]]n beobachtet. Unter uniaxialer Zugbeanspruchung kommt es, wie in '''Bild 2b''' dargestellt, in Form einer [[Streckspannung]] σ<sub>s</sub> zum Ausdruck. Hierbei handelt es sich um ein lokales Maximum in der [[Zugversuch#Zugversuch, Spannungs-Dehungs-Diagramm\|Spannungs-Dehnungs-Kurve]], welches üblicherweise bei Dehnungen zwischen etwa 5 und 25 % beobachtet wird.

Oluschinski am 14. August 2017 um 08:44 Uhr

2017-08-14T08:44:38Z

← Nächstältere Version		Version vom 14. August 2017, 10:44 Uhr
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	In einer Vielzahl von [[Kunststoffe]]n ist der Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung schon bei kleinen Deformationen nichtlinear ('''Bild a'''). Wie das '''Bild''' aber zeigt, besteht trotzdem Proportionalität zwischen der Spannung und der Dehnung. In diesem Fall ist im Gegensatz zu den meisten metallischen Werkstoffen jedoch die Voraussetzung der linearen Proportionalität nicht erfüllt.		In einer Vielzahl von [[Kunststoffe]]n ist der Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung schon bei kleinen Deformationen nichtlinear ('''Bild a'''). Wie das '''Bild''' aber zeigt, besteht trotzdem Proportionalität zwischen der Spannung und der Dehnung. In diesem Fall ist im Gegensatz zu den meisten metallischen Werkstoffen jedoch die Voraussetzung der linearen Proportionalität nicht erfüllt.

	Ein anderes nichtlineares Verhalten zeigt ein bis zu hohen Dehnungen be- und entlasteter Gummi oder elastomerer Werkstoff ('''Bild b'''). Liegt die Entlastungskurve unter der Belastungskurve, wird im Dehnungszyklus Energie dissipiert. Dieses Phänomen ist als Hysterese bekannt. Die Bezeichnung ist jedoch nur dann anwendbar, wenn der Werkstoff in die Nulldeformation zurückkehrt. Ist der elastomere Werkstoff gefüllt oder verstärkt, dann tritt wie auch bei anderen Kunststoffen, eine permanente Verschiebung auf, auch wenn diese unter der Dehnung bei der Streckspannung, d.h. im elastischen bzw. viskoelastischen Bereich liegt.		Ein anderes nichtlineares Verhalten zeigt ein bis zu hohen Dehnungen be- und entlasteter Gummi oder [[Elastomere\|elastomerer Werkstoff]] ('''Bild b'''). Liegt die Entlastungskurve unter der Belastungskurve, wird im Dehnungszyklus Energie dissipiert. Dieses Phänomen ist als Hysterese bekannt. Die Bezeichnung ist jedoch nur dann anwendbar, wenn der Werkstoff in die Nulldeformation zurückkehrt. Ist der elastomere Werkstoff gefüllt oder verstärkt, dann tritt wie auch bei anderen Kunststoffen, eine permanente Verschiebung auf, auch wenn diese unter der Dehnung bei der [[Streckspannung]], d. h. im elastischen bzw. viskoelastischen Bereich liegt.


	Duktile [[Kunststoffe]] weisen oft eine gut definierte Streckspannung mit Dehnungen an der Streckspannung von 5–10 % auf ('''Bild c'''). Nachfolgend wird dann in der Regel eine plastische Deformation registriert, deren absoluter Betrag wesentlich von der [[~~Dehnrate\|~~Deformationsgeschwindigkeit]] abhängt. In Abhängigkeit von der Art des ~~Kunststoffes~~ kann dann auch eine Verfestigung auftreten.		Duktile [[Kunststoffe]] weisen oft eine gut definierte [[Streckspannung]] mit Dehnungen an der Streckspannung von 5–10 % auf ('''Bild c'''). Nachfolgend wird dann in der Regel eine plastische Deformation registriert, deren absoluter Betrag wesentlich von der [[Deformationsgeschwindigkeit]] abhängt. In Abhängigkeit von der Art des [[Kunststoffe]]s kann dann auch eine Verfestigung auftreten.


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	<li>Die zur Verformung aufgewendete Arbeit wird vom Werkstoff vollständig dissipiert.</li></ol>		<li>Die zur Verformung aufgewendete Arbeit wird vom Werkstoff vollständig dissipiert.</li></ol>

	Strukturell findet bei viskosem Verhalten eine Relativverschiebung benachbarter Struktureinheiten (Moleküle bzw. Molekülsequenzen bei ~~Polymerwerkstoffen~~) statt. Die dabei zu überwindenden Reibungskräfte sind abhängig von der Verformungsgeschwindigkeit. Wird ein linearer Zusammenhang zwischen Spannung und Deformationsgeschwindigkeit beobachtet, so liegt NEWTON‘sches Werkstoffverhalten vor. Dieses wird durch die Viskosität <math>\eta</math> als Werkstoffkenngröße charakterisiert.		Strukturell findet bei viskosem Verhalten eine Relativverschiebung benachbarter Struktureinheiten (Moleküle bzw. Molekülsequenzen bei [[Polymer]]werkstoffen) statt. Die dabei zu überwindenden Reibungskräfte sind abhängig von der [[Verformungsgeschwindigkeit]]. Wird ein linearer Zusammenhang zwischen Spannung und [[Deformationsgeschwindigkeit]] beobachtet, so liegt NEWTON‘sches Werkstoffverhalten vor. Dieses wird durch die Viskosität <math>\eta</math> als [[Werkstoffkenngröße]] charakterisiert.


	'''Literaturhinweis'''		'''Literaturhinweis'''

	* Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 87/88 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		* Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 87/88 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)

	== Elastische Deformation ==		== Elastische Deformation ==

	Eine elastische Deformation ist dadurch gekennzeichnet, dass die von äußeren Kräften geleistete Arbeit reversibel als Formänderungsenergie gespeichert wird. Besteht zwischen Kraft und Verformung eine lineare unverzögerte Wechselwirkung, dann liegt ein linear-elastisches Werkstoffverhalten vor. Hier gilt das ~~Hooke’sche~~ Gesetz (siehe [[Energieelastizität]]), wobei der Elastizitätsmodul die Federkonstante des Werkstoffs beschreibt.		Eine elastische Deformation ist dadurch gekennzeichnet, dass die von äußeren Kräften geleistete Arbeit reversibel als Formänderungsenergie gespeichert wird. Besteht zwischen Kraft und Verformung eine lineare unverzögerte Wechselwirkung, dann liegt ein linear-elastisches Werkstoffverhalten vor. Hier gilt das HOOKE’sche Gesetz (siehe [[Energieelastizität]]), wobei der [[Elastizitätsmodul]] die Federkonstante des Werkstoffs beschreibt.

	Anders ausgedrückt wird das mechanische Verhalten immer dann als elastisch bezeichnet, wenn ein umkehrbar eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Spannungs- und Deformationszustand besteht. Es ist damit im mechanischen wie im thermomechanischen Sinne völlig reversibel.		Anders ausgedrückt wird das mechanische Verhalten immer dann als elastisch bezeichnet, wenn ein umkehrbar eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Spannungs- und Deformationszustand besteht. Es ist damit im mechanischen wie im thermomechanischen Sinne völlig reversibel.
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	'''Literaturhinweis'''		'''Literaturhinweis'''

	Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 83 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 83 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)

	== Plastische Deformation ==		== Plastische Deformation ==
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	Die plastische Deformation ist eine Kombination von reversiblen und irreversiblen Prozessen. Im Unterschied zum viskosen (viskoelastischen) Verhalten treten diese jedoch nicht gleichzeitig nebeneinander auf, sondern sie sind durch eine Fließgrenze σ<sub>F</sub> voneinander getrennt. Unterhalb dieser Fließgrenze ist das Werkstoffverhalten elastisch oder viskoelastisch, oberhalb finden irreversible Fließprozesse statt (siehe '''Bild 2a''') [1].		Die plastische Deformation ist eine Kombination von reversiblen und irreversiblen Prozessen. Im Unterschied zum viskosen (viskoelastischen) Verhalten treten diese jedoch nicht gleichzeitig nebeneinander auf, sondern sie sind durch eine Fließgrenze σ<sub>F</sub> voneinander getrennt. Unterhalb dieser Fließgrenze ist das Werkstoffverhalten elastisch oder viskoelastisch, oberhalb finden irreversible Fließprozesse statt (siehe '''Bild 2a''') [1].

	Plastisches Deformationsverhalten wird bei vielen amorphen und teilkristallinen [[Kunststoffe]]n beobachtet. Unter uniaxialer Zugbeanspruchung kommt es, wie in '''Bild 2b''' dargestellt, in Form einer Streckspannung σ<sub>s</sub> zum Ausdruck. Hierbei handelt es sich um ein lokales Maximum in der [[Zugversuch#Zugversuch, Spannungs-Dehungs-Diagramm\|Spannungs-Dehnungs-Kurve]], welches üblicherweise bei Dehnungen zwischen etwa 5 und 25 % beobachtet wird.		Plastisches Deformationsverhalten wird bei vielen amorphen und teilkristallinen [[Kunststoffe]]n beobachtet. Unter uniaxialer Zugbeanspruchung kommt es, wie in '''Bild 2b''' dargestellt, in Form einer [[Streckspannung]] σ<sub>s</sub> zum Ausdruck. Hierbei handelt es sich um ein lokales Maximum in der [[Zugversuch#Zugversuch, Spannungs-Dehungs-Diagramm\|Spannungs-Dehnungs-Kurve]], welches üblicherweise bei Dehnungen zwischen etwa 5 und 25 % beobachtet wird.

	[[Datei:plastische_deformation.jpg]]		[[Datei:plastische_deformation.jpg]]
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	Das Auftreten der Streckspannung steht mit einer lokalen Querschnittsverringerung am [[Prüfkörper]] in Zusammenhang, die auch als Einschnürung bezeichnet wird. In der Einschnürzone finden irreversible Verformungen von mehreren hundert Prozent statt. Infolge dieser Inhomogenität ergeben sich große Unterschiede zwischen der nominellen und tatsächlichen Spannung bzw. Dehnung. Mit der Ermittlung ~~wahrer~~ [[Zugversuch~~#Zugversuch,~~ Spannungs-~~Dehungs~~-Diagramm\|Spannungs-Dehnungs-Diagramme]] konnte gezeigt werden, dass es sich bei dem Spannungsabfall nach Überschreiten der Streckspannung häufig nur um einen scheinbaren Geometrieeffekt handelt [2].		Das Auftreten der Streckspannung steht mit einer lokalen Querschnittsverringerung am [[Prüfkörper]] in Zusammenhang, die auch als Einschnürung bezeichnet wird. In der Einschnürzone finden irreversible Verformungen von mehreren hundert Prozent statt. Infolge dieser Inhomogenität ergeben sich große Unterschiede zwischen der nominellen und tatsächlichen Spannung bzw. Dehnung. Mit der Ermittlung [[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm\|wahrer Spannungs-Dehnungs-Diagramme]] konnte gezeigt werden, dass es sich bei dem Spannungsabfall nach Überschreiten der Streckspannung häufig nur um einen scheinbaren Geometrieeffekt handelt [2].

	Die Höhe der für das Einsetzen plastischer Fließprozesse erforderlichen Fließspannung ist abhängig vom ~~[[Eigenspannungszustand\|~~Spannungszustand]] sowie von der Temperatur und der [[~~Beanspruchung~~\|Beansprunchungsgeschwindigkeit]]. Der Einfluss des Spannungszustandes kann im Allgemeinen durch die aus der klassischen Mechanik bekannten Fließspannungshypothesen beschrieben werden [3]. Hinsichtlich der bei der plastischen Deformation ablaufenden Deformationsmechanismen weisen amorphe und teilkristalline Kunststoffe jedoch signifikante Unterschiede auf. Bei amorphen Kunststoffen findet die plastische Deformation im Glaszustand statt. Hier bewirken lokale molekulare Bewegungsprozesse unter der Einwirkung der Spannung die Bildung plastizierter Mikrodomänen, deren Wachstum und Vereinigung makroskopisch zur plastischen Deformation in Form von [[Scherbandbildung\|Scherbändern]] oder [[Crazing\|Crazes]] führen [4, 5]. Bei teilkristallinen Kunststoffen findet die plastische Deformation i. Allg. oberhalb der [[Glastemperatur]] in den amorphen Bereichen statt. Hier stellen kristallographische Gleitprozesse den entscheidenden Deformationsschritt dar [6‒8] in dessen Ergebnis die lamellare Ausgangsstruktur in eine Fibrillenstruktur überführt wird [9, 10]. Aus der Betrachtung der [[Deformationsmechanismen]] wird deutlich, dass die mikroskopischen Prozesse, die zur plastischen Deformation führen, bereits weit unterhalb der Fließgrenze einsetzen. Häufig lassen sie sich schon bei einer [[Beanspruchung]] im linear-viskoelastischen Bereich nachweisen, so dass Zusammenhänge zwischen Relaxationszeitspektrum und plastischem Verhalten hergestellt werden können [11].		Die Höhe der für das Einsetzen plastischer Fließprozesse erforderlichen Fließspannung ist abhängig vom Spannungszustand sowie von der Temperatur und der [[Prüfgeschwindigkeit\|Beansprunchungsgeschwindigkeit]]. Der Einfluss des Spannungszustandes kann im Allgemeinen durch die aus der klassischen Mechanik bekannten Fließspannungshypothesen beschrieben werden [3]. Hinsichtlich der bei der plastischen Deformation ablaufenden [[Deformationsmechanismen]] weisen amorphe und teilkristalline [[Kunststoffe]] jedoch signifikante Unterschiede auf. Bei amorphen Kunststoffen findet die plastische Deformation im Glaszustand statt. Hier bewirken lokale molekulare Bewegungsprozesse unter der Einwirkung der Spannung die Bildung plastizierter Mikrodomänen, deren Wachstum und Vereinigung makroskopisch zur plastischen Deformation in Form von [[Scherbandbildung\|Scherbändern]] oder [[Crazing\|Crazes]] führen [4, 5]. Bei teilkristallinen Kunststoffen findet die plastische Deformation i. Allg. oberhalb der [[Glastemperatur]] in den amorphen Bereichen statt. Hier stellen kristallographische Gleitprozesse den entscheidenden Deformationsschritt dar [6‒8] in dessen Ergebnis die lamellare Ausgangsstruktur in eine Fibrillenstruktur überführt wird [9, 10]. Aus der Betrachtung der [[Deformationsmechanismen]] wird deutlich, dass die mikroskopischen Prozesse, die zur plastischen Deformation führen, bereits weit unterhalb der Fließgrenze einsetzen. Häufig lassen sie sich schon bei einer [[Beanspruchung]] im linear-viskoelastischen Bereich nachweisen, so dass Zusammenhänge zwischen Relaxationszeitspektrum und plastischem Verhalten hergestellt werden können [11].

	Im Ergebnis der plastischen Deformation findet eine Orientierung der Makromoleküle statt. Die damit verbundenen Eigenschaftsänderungen sind Ziel zahlreicher Verarbeitungsprozesse. Durch die molekulare Orientierung werden entropieelastische Rückstellkräfte (siehe [[Entropieelastizität]]) hervorgerufen, die der plastischen Deformation entgegenwirken und Ursache für die bei großen Verformungen zu beobachtenden Verfestigungsprozesse sind. Bei weiterer Steigerung der Beanspruchung kommt es zum lokalen Bruch überlasteter Polymerketten, der dem makroskopischen Versagen oder [[Bruch]] des Materials vorausgeht.		Im Ergebnis der plastischen Deformation findet eine Orientierung der Makromoleküle statt. Die damit verbundenen Eigenschaftsänderungen sind Ziel zahlreicher Verarbeitungsprozesse. Durch die molekulare Orientierung werden entropieelastische Rückstellkräfte (siehe [[Entropieelastizität]]) hervorgerufen, die der plastischen Deformation entgegenwirken und Ursache für die bei großen Verformungen zu beobachtenden Verfestigungsprozesse sind. Bei weiterer Steigerung der [[Beanspruchung]] kommt es zum lokalen Bruch überlasteter Polymerketten, der dem makroskopischen Versagen oder [[Bruch]] des Materials vorausgeht.


	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''

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	\|[1]		\|[1]
	\|Grellmann, W., Seidler, S. (~~Hrgs~~.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 94–96 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 94–96 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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	\|[6]		\|[6]
	\|Bowden, P. B., Young, R., J.: Deformation Mechanisms in Crystalline Polymers. J. Mater. Sci. 9 (1974) 2034‒2051		\|Bowden, P. B., Young, R. J.: Deformation Mechanisms in Crystalline Polymers. J. Mater. Sci. 9 (1974) 2034‒2051
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	\|[7]		\|[7]
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	\|Bauwens-Crowett, C., Bauwens, C. J., Homes, G.: Tensile Yield Stress Behavior of Glassy Polymers. J. Polym. Sci. A-2-Polym. Chem. 7 (1969) 735‒742		\|Bauwens-Crowett, C., Bauwens, C. J., Homes, G.: Tensile Yield Stress Behavior of Glassy Polymers. J. Polym. Sci. A-2-Polym. Chem. 7 (1969) 735‒742
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			[[Kategorie:Deformation]]

Oluschinski am 23. Juni 2017 um 08:06 Uhr

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			{{PSM_Infobox}}
	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Deformation</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Deformation</span>

Oluschinski am 23. April 2015 um 08:23 Uhr

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-|width="50px"|'''Bild''':
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 |width="600px" |Schematische Darstellung anisotroper Deformationen
 a)    nichtlinear elastische Deformation<br>
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 '''Literaturhinweis'''
-* Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2011) 2. Auflage, S. 83–85, (ISBN 978-3-446-42722-8; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 12)
+* Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 87/88 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
 == Elastische Deformation ==
 == Plastische Deformation ==

Oluschinski am 28. April 2014 um 06:41 Uhr

2014-04-28T06:41:15Z

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	'''Literaturhinweis'''		'''Literaturhinweis'''

	* Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2011) 2. Auflage, S. 83–85, (ISBN 978-3-446-42722-8; siehe [~~http://www.hs-merseburg.de/amk/index.php?option=com_joomlib&Itemid=85~~ AMK-Büchersammlung] unter A 12)		* Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2011) 2. Auflage, S. 83–85, (ISBN 978-3-446-42722-8; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 12)

	== Elastische Deformation ==		== Elastische Deformation ==

Oluschinski am 17. Februar 2014 um 07:32 Uhr

2014-02-17T07:32:09Z

← Nächstältere Version		Version vom 17. Februar 2014, 09:32 Uhr
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	Duktile [[Kunststoffe]] weisen oft eine gut definierte Streckspannung mit Dehnungen an der Streckspannung von 5–10% auf ('''Bild c'''). Nachfolgend wird dann in der Regel eine plastische Deformation registriert, deren absoluter Betrag wesentlich von der [[Dehnrate\|Deformationsgeschwindigkeit]] abhängt. In Abhängigkeit von der Art des Kunststoffes kann dann auch eine Verfestigung auftreten.		Duktile [[Kunststoffe]] weisen oft eine gut definierte Streckspannung mit Dehnungen an der Streckspannung von 5–10 % auf ('''Bild c'''). Nachfolgend wird dann in der Regel eine plastische Deformation registriert, deren absoluter Betrag wesentlich von der [[Dehnrate\|Deformationsgeschwindigkeit]] abhängt. In Abhängigkeit von der Art des Kunststoffes kann dann auch eine Verfestigung auftreten.