Druckprüfanordnung - Versionsgeschichte

Oluschinski am 8. Januar 2026 um 10:01 Uhr

2026-01-08T10:01:33Z

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 {{PSM_Infobox}}
 <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Druckprüfanordnung</span>
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-|[[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 133–140 (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. 133–140 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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 |[2]
 |Voronko, Y.: Mechanische Eigenschaften von Kunststoffen im Biege- und Druckversuch. Studienarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (2009) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-152)
 |}
 [[Kategorie:Druckversuch]]

Loeffler-Kamann am 8. Oktober 2024 um 07:34 Uhr

2024-10-08T07:34:52Z

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	Zur Verringerung der [[Reibungskraft\|Reibung]] können Fette oder Öle auf die Stirnflächen aufgebracht werden, was aber in jedem Fall im Protokoll vermerkt werden muss. Diese Maßnahmen helfen nicht, wenn die Rauigkeiten der Stirnflächen zu groß sind ('''Bild 3a''') und die Kontaktfläche undefiniert ist. In diesem Fall tritt ein ausgeprägtes Anlaufverhalten auf und die gemessenen [[Elastizitätsmodul\|E-Moduli]] ergeben zu geringe Werte. Dieser Effekt wird bei duktilen Werkstoffen zwar mit zunehmender Stauchung geringer, erschwert aber die Auswertung erheblich.<br>		Zur Verringerung der [[Reibungskraft\|Reibung]] können Fette oder Öle auf die Stirnflächen aufgebracht werden, was aber in jedem Fall im Protokoll vermerkt werden muss. Diese Maßnahmen helfen nicht, wenn die Rauigkeiten der Stirnflächen zu groß sind ('''Bild 3a''') und die Kontaktfläche undefiniert ist. In diesem Fall tritt ein ausgeprägtes Anlaufverhalten auf und die gemessenen [[Elastizitätsmodul\|E-Moduli]] ergeben zu geringe Werte. Dieser Effekt wird bei duktilen Werkstoffen zwar mit zunehmender Stauchung geringer, erschwert aber die Auswertung erheblich.<br>
	Dieses Problem kann unter Zuhilfenahme eines kalthärtenden Harzes (Einbettmittel) mit geringer Topfzeit vermieden werden, indem es auf die Stirnseiten der Prüfkörper aufgebracht wird und zwischen den Drucktellern positioniert wird. Anschließend wird eine kleine Vorlast aufgebracht, wodurch das überflüssige Harz verdrängt wird. Nach Ablauf der Topfzeit kann dann der Versuch durchgeführt werden ('''Bild 3b'''). Das verzögert die Versuchsdurchführung etwas und muss ebenfalls im Protokoll vermerkt werden, aber die Resultate der Druckprüfung werden deutlich verbessert.		Dieses Problem kann unter Zuhilfenahme eines kalthärtenden Harzes (Einbettmittel) mit geringer Topfzeit vermieden werden, indem es auf die Stirnseiten der Prüfkörper aufgebracht wird und zwischen den Drucktellern positioniert wird. Anschließend wird eine kleine Vorlast aufgebracht, wodurch das überflüssige Harz verdrängt wird. Nach Ablauf der Topfzeit kann dann der Versuch durchgeführt werden ('''Bild 3b'''). Das verzögert die Versuchsdurchführung etwas und muss ebenfalls im Protokoll vermerkt werden, aber die Resultate der Druckprüfung werden deutlich verbessert.

			==Siehe auch==
			*[[Druckversuch]]
			*[[Druckfestigkeit]]
			*[[Compression After Impact (CAI)-Test]]


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	\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage (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. 133–140 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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	\|[http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating] (14.07.~~2022~~)		\|[http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating] (04.09.2024)
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Loeffler-Kamann am 4. Juli 2024 um 09:36 Uhr

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	\|ASTM D 695 (~~2015~~): Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics		\|ASTM D 695 (2023): Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics
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	[[Kategorie:Druckversuch]]		[[Kategorie:Druckversuch]]

Oluschinski am 28. November 2022 um 07:39 Uhr

2022-11-28T07:39:20Z

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Posch am 12. Januar 2021 um 12:37 Uhr

2021-01-12T12:37:37Z

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Oluschinski am 12. August 2019 um 08:50 Uhr

2019-08-12T08:50:07Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. August 2019, 10:50 Uhr
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	\|Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage (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 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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	\|[https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai] <br>[https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386 https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386] (14.02.~~2018~~)		\|[https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai] <br>[https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386 https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386] (08.02.2019)
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Reincke am 16. Februar 2018 um 13:44 Uhr

2018-02-16T13:44:55Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. Februar 2018, 15:44 Uhr
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	__FORCETOC__		__FORCETOC__
	==Messtechnische Voraussetzungen==		==Messtechnische Voraussetzungen==
	Für die exakte Durchführung des [[Druckversuch]]es zur Beurteilung des Werkstoffverhaltens bei uniaxialer Druckbelastung sind eine Reihe messtechnischer Voraussetzungen zu beachten [1].<br>		Für die exakte Durchführung des [[Druckversuch]]es zur Beurteilung des Werkstoffverhaltens bei uniaxialer Druckbelastung (siehe: [[einachsiger Spannungszustand]]) sind eine Reihe messtechnischer Voraussetzungen zu beachten [1].<br>
	Die Prüfanordnung erscheint einerseits relativ einfach und unkompliziert zu sein, andererseits zeigt die Prüfpraxis, dass die erzielten Ergebnisse häufig fehlerbehaftet sind, größere messtechnisch bedingte Standardabweichungen auftreten können und hinsichtlich der Absolutwerte falsch sein können [2].<br>		Die Prüfanordnung erscheint einerseits relativ einfach und unkompliziert zu sein, andererseits zeigt die Prüfpraxis, dass die erzielten Ergebnisse häufig fehlerbehaftet sind, größere messtechnisch bedingte Standardabweichungen auftreten können und hinsichtlich der Absolutwerte falsch sein können [2].<br>
	Für die exakte und normengerechte Durchführung des [[Druckversuch]]es bieten die [[Hersteller von Materialprüfmaschinen]] bewegliche Druckplatten an, die z. B. in der Ausführungsvariante der Fa. Instron kugelgelagert sind ('''Bild 1''') [3].		Für die exakte und normengerechte Durchführung des [[Druckversuch]]es bieten die [[Hersteller von Materialprüfmaschinen]] bewegliche Druckplatten an, die z. B. in der Ausführungsvariante der Fa. Instron kugelgelagert sind ('''Bild 1''') [3].
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	==Anforderungen an die Prüfkörpergeometrie==		==Anforderungen an die Prüfkörpergeometrie==

	Das wesentliche Problem der Druckprüfung ist jedoch in der Prüfkörperherstellung begründet. Ist bei der Prüfkörperpräparation die Planparallelität aber nicht die Rechtwinkligkeit ('''Bild 2a''') gewährleistet, dann tritt zusätzlich zur Druckspannung eine Biegekomponente auf, die das Festigkeits- und Verformungsverhalten signifikant beeinflusst [2]. Sind beide Forderungen nicht erfüllt ('''Bild 2b'''), dann besteht nur partieller Kontakt des Prüfkörpers zum Druckteller. Da die Kontaktfläche A nicht bekannt ist, sich mit zunehmende Dauer des [[Druckversuch]]s verändert und die Spannungsberechnung unter Nutzung der Gesamtfläche A<sub>0</sub> erfolgt, werden die Festigkeitswerte generell zu gering sein. Dieser Effekt hat natürlich auch Auswirkungen für die Berechnung des [[Elastizitätsmodul]]s, da die Position des Ansetzdehnungsaufnehmers einen wesentlichen Einfluss ausübt.		Das wesentliche Problem der Druckprüfung ist jedoch in der Prüfkörperherstellung begründet. Ist bei der Prüfkörperpräparation die Planparallelität aber nicht die Rechtwinkligkeit ('''Bild 2a''') gewährleistet, dann tritt zusätzlich zur Druckspannung eine Biegekomponente auf, die das Festigkeits- und Verformungsverhalten signifikant beeinflusst [2]. Sind beide Forderungen nicht erfüllt ('''Bild 2b'''), dann besteht nur partieller Kontakt des Prüfkörpers zum Druckteller. Da die Kontaktfläche A nicht bekannt ist, sich mit zunehmende Dauer des [[Druckversuch]]s verändert und die Spannungsberechnung unter Nutzung der Gesamtfläche A<sub>0</sub> erfolgt, werden die Festigkeitswerte generell zu gering sein. Dieser Effekt hat natürlich auch Auswirkungen für die Berechnung des [[Elastizitätsmodul]]s, da die Position des [[Zugversuch#Zugversuch.2C_Wegmesstechnik\|Ansetzdehnungsaufnehmers]] einen wesentlichen Einfluss ausübt.

	[[Datei:Druckpruefanordnung2.jpg\|300px]]<br>		[[Datei:Druckpruefanordnung2.jpg\|300px]]<br>
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	\|[http://www.instron.de/de-de/testing-solutions/by-material/plastics/compression/iso-604 http://www.instron.de/de-de/testing-solutions/by-material/plastics/compression/iso-604]<br>[http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating] (06.07.~~2017~~)		\|[http://www.instron.de/de-de/testing-solutions/by-material/plastics/compression/iso-604 http://www.instron.de/de-de/testing-solutions/by-material/plastics/compression/iso-604]<br>[http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating] (14.02.2018)
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	\|[https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai] <br>[https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386 https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386] (06.07.~~2017~~)		\|[https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai] <br>[https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386 https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386] (14.02.2018)
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Oluschinski am 14. August 2017 um 08:54 Uhr

2017-08-14T08:54:15Z

← Nächstältere Version		Version vom 14. August 2017, 10:54 Uhr
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	{{PSM_Infobox}}		{{PSM_Infobox}}
	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Druckprüfanordnung</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Druckprüfanordnung</span>
			__FORCETOC__
	~~'''Probleme bei der Durchführung des Druckversuches'''~~		==Messtechnische Voraussetzungen==
			Für die exakte Durchführung des [[Druckversuch]]es zur Beurteilung des Werkstoffverhaltens bei uniaxialer Druckbelastung sind eine Reihe messtechnischer Voraussetzungen zu beachten [1].<br>
	Für die exakte Durchführung des [[Druckversuch]]es zur Beurteilung des Werkstoffverhaltens bei uniaxialer Druckbelastung sind eine Reihe messtechnischer ~~Voraussetzung~~ zu beachten [1].<br>
	Die Prüfanordnung erscheint einerseits relativ einfach und unkompliziert zu sein, andererseits zeigt die Prüfpraxis, dass die erzielten Ergebnisse häufig fehlerbehaftet sind, größere messtechnisch bedingte Standardabweichungen auftreten können und hinsichtlich der Absolutwerte falsch sein können [2].<br>		Die Prüfanordnung erscheint einerseits relativ einfach und unkompliziert zu sein, andererseits zeigt die Prüfpraxis, dass die erzielten Ergebnisse häufig fehlerbehaftet sind, größere messtechnisch bedingte Standardabweichungen auftreten können und hinsichtlich der Absolutwerte falsch sein können [2].<br>
	Für die exakte und normengerechte Durchführung des [[Druckversuch]]es bieten die [[Hersteller von Materialprüfmaschinen]] bewegliche Druckplatten an, die z. B. in der Ausführungsvariante der Fa. Instron kugelgelagert sind ('''Bild 1''') [3]. Diese beweglichen Druckplatten können oben oder unten montiert werden und verfügen über einen Zentrierteller, der über Federn eine exakte Position in der Lastlinie einstellt. Da die Reibung der Lagerung einen hohen Einfluss ausübt, werden diese Varianten der Druckprüfanordung zumeist nur für Werkstoffe mit einer hohen Druckfestigkeit (Metalle und Beton), aber hinreichenden Duktilität eingesetzt, da hohe Zentrierungskräfte erforderlich sind. Im Fall von spröden bzw. nicht duktilen Werkstoffen, wie Keramiken oder Hochleistungsverbunden, mit sehr geringen Dehnungen werden spezielle Druckprüfeinrichtungen eingesetzt. Da diese Werkstoffe sensibel auf Zusatzbeanspruchungen ([[Biegebeanspruchung\|Biegung]], Torsion oder Scherung) reagieren, werden spezielle Prüfmaschinen mit mechanischen Zentriereinrichtungen in x-, y- und z-Richtung und online-Anzeige von Fehlern in der Lastlinie verwendet [4]. Betroffen sind hier z. B. Druckprüfungen im shear-loading oder combined-loading Verfahren und der compression after impact (CAI) Test.<br>		Für die exakte und normengerechte Durchführung des [[Druckversuch]]es bieten die [[Hersteller von Materialprüfmaschinen]] bewegliche Druckplatten an, die z. B. in der Ausführungsvariante der Fa. Instron kugelgelagert sind ('''Bild 1''') [3].
	Bei den [[Thermoplaste\|thermoplastischen Kunststoffen]] werden derartige Druckprüfanordnungen zumeist nicht eingesetzt, da die erforderlichen Kräfte zur Zentrierung der Prüfeinrichtung bei diesen Werkstoffen nicht erreicht werden. Hier werden in der Regel starr fixierte Druckplatten verwendet, die mit Zentrierhilfen (konzentrische Ringe auf den Tellern) ausgestattet sind. In diesem Fall ist der Betreiber der Prüfeinrichtung für die Kalibrierung der exakten planparallelen Ausrichtung der Druckteller in der Lastlinie selbst verantwortlich bzw. diese Aufgabe wird von einer zertifizierten Prüfeinrichtung übernommen, da ansonsten bei der Druckprüfungen Spannungskonzentrationen auftreten können, die zum vorzeitigen Versagen führen können.

	[[Datei:Druckpruefanordnung1.jpg]]<br>		[[Datei:Druckpruefanordnung1.jpg\|300px]]<br>
	{\|		{\|
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	\|width="600px" \|Druckprüfanordnung mit kugelgelagerten Druckplatten [3]		\|width="600px" \|Druckprüfanordnung mit kugelgelagerten Druckplatten [3]
	\|}		\|}

			Die beweglichen Druckplatten können oben oder unten montiert werden und verfügen über einen Zentrierteller, der über Federn eine exakte Position in der Lastlinie einstellt. Da die [[Reibungskraft\|Reibung]] der Lagerung einen hohen Einfluss ausübt, werden diese Varianten der Druckprüfanordung zumeist nur für Werkstoffe mit einer hohen [[Druckfestigkeit]] (Metalle und Beton), aber hinreichenden Duktilität eingesetzt, da hohe Zentrierungskräfte erforderlich sind. Im Fall von spröden bzw. nicht duktilen Werkstoffen, wie Keramiken oder [[Prüfung von Verbundwerkstoffen\|Hochleistungsverbunden]], mit sehr geringen Dehnungen werden spezielle Druckprüfeinrichtungen eingesetzt. Da diese Werkstoffe sensibel auf Zusatzbeanspruchungen ([[Biegebeanspruchung\|Biegung]], Torsion oder Scherung) reagieren, werden spezielle Prüfmaschinen (siehe: [[Prüfung von Verbundwerkstoffen#Anforderungen an Matrialprüfmaschinen\|Prüfung von Verbundwerkstoffen – Anforderungen an Materialprüfmaschinen]]) mit mechanischen Zentriereinrichtungen in x-, y- und z-Richtung und online-Anzeige von Fehlern in der Lastlinie verwendet [4]. Betroffen sind hier z. B. Druckprüfungen im Shear-loading oder Combined-loading Verfahren und der [[Compression After Impact (CAI)-Test\|Compression After Impact (CAI) Test]].<br>
			Bei den [[Thermoplaste\|thermoplastischen Kunststoffen]] werden derartige Druckprüfanordnungen zumeist nicht eingesetzt, da die erforderlichen Kräfte zur Zentrierung der Prüfeinrichtung bei diesen Werkstoffen nicht erreicht werden. Hier werden in der Regel starr fixierte Druckplatten verwendet, die mit Zentrierhilfen (konzentrische Ringe auf den Tellern) ausgestattet sind. In diesem Fall ist der Betreiber der Prüfeinrichtung für die Kalibrierung der exakten planparallelen Ausrichtung der Druckteller in der Lastlinie selbst verantwortlich bzw. diese Aufgabe wird von einer zertifizierten Prüfeinrichtung übernommen, da ansonsten bei den Druckprüfungen Spannungskonzentrationen (siehe: [[Bruchmechanik]]) auftreten können, die zum vorzeitigen Versagen (siehe: [[Bruch]]) führen können.

	Ein Problem besteht desweiteren in der Zentrierung des [[Prüfkörper]]s, da eine außermittige Position auf dem Druckteller bzw. ein Versatz der Prüfkörperposition relativ zur Lastlinie der Kraftmesskette zur Einleitung eines Biegemomentes führt und damit das Messergebnis beeinflusst.		Ein Problem besteht desweiteren in der Zentrierung des [[Prüfkörper]]s, da eine außermittige Position auf dem Druckteller bzw. ein Versatz der Prüfkörperposition relativ zur Lastlinie der Kraftmesskette zur Einleitung eines Biegemomentes führt und damit das Messergebnis beeinflusst.

	~~Das wesentliche Problem der Druckprüfung ist jedoch in der Prüfkörperherstellung begründet. Ist bei der Prüfkörperpräparation~~ die Planparallelität aber nicht die Rechtwinkligkeit ('''Bild 2a''') gewährleistet, dann tritt zusätzlich zur Druckspannung eine Biegekomponente auf, die das Festigkeits- und Verformungsverhalten signifikant beeinflusst [2]. Sind beide Forderungen nicht erfüllt ('''Bild 2b'''), dann besteht nur partieller Kontakt des Prüfkörpers zum Druckteller. Da die Kontaktfläche A nicht bekannt ist, sich mit zunehmende Dauer des [[Druckversuch]]s verändert und die Spannungsberechnung unter Nutzung der Gesamtfläche A<sub>0</sub> erfolgt, werden die Festigkeitswerte generell zu gering sein. Dieser Effekt hat natürlich auch Auswirkungen für die Berechnung des Elastizitätsmoduls, da die Position des Ansetzdehnungsaufnehmers einen wesentlichen Einfluss ausübt. In der rechtsseitigen Position tritt eine starkes Anlaufverhalten auf, gefolgt von einer zunehmenden Stauchung ('''Bild 2c'''). Die Modulberechnung liefert aber falsche [[Kennwert]]e, da die Spannung aufgrund der fehlerhaften Fläche nicht richtig berechnet wird. Wird der Aufnehmer auf der linken Seite des Prüfkörpers befestigt, dann wird aufgrund der Biegebeanspruchung eine Zug-Dehnung gemessen. Das führt dazu, dass entweder kein Modulwert berechnet wird oder unsinnige Werte ausgegeben werden.		==Anforderungen an die Prüfkörpergeometrie==

	[[Datei:Druckpruefanordnung2.jpg]]<br>		Das wesentliche Problem der Druckprüfung ist jedoch in der Prüfkörperherstellung begründet. Ist bei der Prüfkörperpräparation die Planparallelität aber nicht die Rechtwinkligkeit ('''Bild 2a''') gewährleistet, dann tritt zusätzlich zur Druckspannung eine Biegekomponente auf, die das Festigkeits- und Verformungsverhalten signifikant beeinflusst [2]. Sind beide Forderungen nicht erfüllt ('''Bild 2b'''), dann besteht nur partieller Kontakt des Prüfkörpers zum Druckteller. Da die Kontaktfläche A nicht bekannt ist, sich mit zunehmende Dauer des [[Druckversuch]]s verändert und die Spannungsberechnung unter Nutzung der Gesamtfläche A<sub>0</sub> erfolgt, werden die Festigkeitswerte generell zu gering sein. Dieser Effekt hat natürlich auch Auswirkungen für die Berechnung des [[Elastizitätsmodul]]s, da die Position des Ansetzdehnungsaufnehmers einen wesentlichen Einfluss ausübt.

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	Ein weiteres Problem ist die Reibung zwischen der Stirnfläche der ~~Prüfköper~~ und den Drucktellern in Verbindung mit der [[~~Hertzsche~~ Pressung\|~~Hertzschen~~ Pressung]] an der Position der Krafteinleitung. Die führt zu einer behinderten Querdehnung im Kontaktbereich, die sich bei spröden Prüfkörpern nur geringfügig auswirkt, bei duktilen Werkstoffen aber eine mittige Ausbauchung verursacht. Zur Verringerung der Reibung können Fette oder Öle auf die Stirnflächen aufgebracht werden, was aber in jedem Fall im Protokoll vermerkt werden muss. Diese Maßnahmen helfen nicht, wenn die Rauigkeiten der Stirnflächen zu groß sind ('''Bild 3a''') und die Kontaktfläche undefiniert ist. In diesem Fall tritt ein ausgeprägtes Anlaufverhalten auf und die gemessenen E-Moduli ergeben zu geringe Werte. Dieser Effekt wird bei duktilen Werkstoffen zwar mit zunehmender Stauchung geringer, erschwert aber die Auswertung erheblich.<br>		In der rechtsseitigen Position des Prüfkörpers ('''Bild 2b''') tritt eine starkes Anlaufverhalten auf, gefolgt von einer zunehmenden Stauchung ('''Bild 2c'''). Die Modulberechnung liefert aber falsche [[Kennwert]]e, da die Spannung aufgrund der fehlerhaften Fläche nicht richtig berechnet wird. Wird der Aufnehmer auf der linken Seite des Prüfkörpers befestigt, dann wird aufgrund der [[Biegebeanspruchung]] eine Zug-Dehnung gemessen. Das führt dazu, dass entweder kein Modulwert berechnet wird oder unsinnige Werte ausgegeben werden.
	Dieses Problem kann unter Zuhilfenahme eines kalthärtenden Harzes (Einbettmittel) mit geringer Topfzeit vermieden werden, indem es auf die Stirnseiten der Prüfkörper aufgebracht wird und zwischen den Drucktellern positioniert wird. Anschließend wird eine kleine Vorlast aufgebracht, wodurch das überflüssige Harz verdrängt wird. Nach Ablauf der Topfzeit kann dann der Versuch durchgeführt werden ('''Bild 3b'''). Das verzögert die Versuchsdurchführung etwas und muss ebenfalls im Protokoll vermerkt werden, aber die Resultate der Druckprüfung werden deutlich verbessert.
			==Reibung und Prüfkörperpositionierung==

			Ein weiteres Problem ist die [[Reibungskraft\|Reibung]] zwischen der Stirnfläche der [[Prüfkörper]] und den Drucktellern in Verbindung mit der [[HERTZ´sche Pressung\|HERTZ´schen Pressung]] an der Position der Krafteinleitung ('''Bild 3'''). Die führt zu einer behinderten Querdehnung im Kontaktbereich, die sich bei spröden Prüfkörpern nur geringfügig auswirkt, bei duktilen Werkstoffen aber eine mittige Ausbauchung verursacht.

	[[Datei:Druckpruefanordnung3.jpg]]<br>		[[Datei:Druckpruefanordnung3.jpg\|300px]]<br>
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	\|width="600px" \|Einfluss von Oberflächenrauigkeiten auf den [[Druckversuch]]		\|width="600px" \|Einfluss von Oberflächenrauigkeiten auf den [[Druckversuch]]
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			Zur Verringerung der [[Reibungskraft\|Reibung]] können Fette oder Öle auf die Stirnflächen aufgebracht werden, was aber in jedem Fall im Protokoll vermerkt werden muss. Diese Maßnahmen helfen nicht, wenn die Rauigkeiten der Stirnflächen zu groß sind ('''Bild 3a''') und die Kontaktfläche undefiniert ist. In diesem Fall tritt ein ausgeprägtes Anlaufverhalten auf und die gemessenen [[Elastizitätsmodul\|E-Moduli]] ergeben zu geringe Werte. Dieser Effekt wird bei duktilen Werkstoffen zwar mit zunehmender Stauchung geringer, erschwert aber die Auswertung erheblich.<br>
			Dieses Problem kann unter Zuhilfenahme eines kalthärtenden Harzes (Einbettmittel) mit geringer Topfzeit vermieden werden, indem es auf die Stirnseiten der Prüfkörper aufgebracht wird und zwischen den Drucktellern positioniert wird. Anschließend wird eine kleine Vorlast aufgebracht, wodurch das überflüssige Harz verdrängt wird. Nach Ablauf der Topfzeit kann dann der Versuch durchgeführt werden ('''Bild 3b'''). Das verzögert die Versuchsdurchführung etwas und muss ebenfalls im Protokoll vermerkt werden, aber die Resultate der Druckprüfung werden deutlich verbessert.


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	\|[1]		\|[1]
	\|~~Gellmann~~, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage (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 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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	\|[2]		\|[2]
	\|Voronko, Y.: Mechanische Eigenschaften von Kunststoffen im Biege- und Druckversuch. Studienarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 2009		\|Voronko, Y.: Mechanische Eigenschaften von Kunststoffen im Biege- und Druckversuch. Studienarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (2009) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-152)
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	\|[3]		\|[3]
	\|[http://www.instron.de/wa/solutions/compression-~~Testing~~-~~Sperical~~-~~Seated~~-~~Platens~~.~~aspx~~ http://www.instron.de/wa/~~solutions~~/compression-~~Testing~~-~~Sperical~~-~~Seated~~-~~Platens~~.~~aspx]~~		\|[http://www.instron.de/de-de/testing-solutions/by-material/plastics/compression/iso-604 http://www.instron.de/de-de/testing-solutions/by-material/plastics/compression/iso-604]<br>[http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating http://www.instron.de/de-de/products/testing-accessories/grips/compression-platens-anvils-spherical-seating] (06.07.2017)
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	\|[~~http~~://www.zwick.de/de/~~anwendungen~~/~~composites~~/~~pruefung~~-~~vonfaserverbundwerkstoffen.html http~~://www.zwick.de/de/~~anwendungen~~/~~composites~~/~~pruefung~~-~~vonfaserverbundwerkstoffen~~.~~html]~~		\|[https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai https://www.zwick.de/composites/zugversuch-druckversuch-biegeversuch/compression-after-impact-cai] <br>[https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386 https://www.zwick.de/kunststoff/polymerschaeume/stauchhaerte-iso-3386] (06.07.2017)
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Oluschinski am 23. Juni 2017 um 08:08 Uhr

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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Druckprüfanordnung</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Druckprüfanordnung</span>

Oluschinski am 18. April 2016 um 06:52 Uhr

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	Für die exakte Durchführung des [[Druckversuch]]es zur Beurteilung des Werkstoffverhaltens bei uniaxialer Druckbelastung sind eine Reihe messtechnischer Voraussetzung zu beachten [1].<br>		Für die exakte Durchführung des [[Druckversuch]]es zur Beurteilung des Werkstoffverhaltens bei uniaxialer Druckbelastung sind eine Reihe messtechnischer Voraussetzung zu beachten [1].<br>
	Die Prüfanordnung erscheint einerseits relativ einfach und unkompliziert zu sein, andererseits zeigt die Prüfpraxis, dass die erzielten Ergebnisse häufig fehlerbehaftet sind, größere messtechnisch bedingte Standardabweichungen auftreten können und hinsichtlich der Absolutwerte falsch sein können [2].<br>		Die Prüfanordnung erscheint einerseits relativ einfach und unkompliziert zu sein, andererseits zeigt die Prüfpraxis, dass die erzielten Ergebnisse häufig fehlerbehaftet sind, größere messtechnisch bedingte Standardabweichungen auftreten können und hinsichtlich der Absolutwerte falsch sein können [2].<br>
	Für die exakte und normengerechte Durchführung des ~~Druckversuches~~ bieten die [[Hersteller von Materialprüfmaschinen]] bewegliche Druckplatten an, die z.B. in der Ausführungsvariante der Fa. Instron kugelgelagert sind ('''Bild 1''') [3]. Diese beweglichen Druckplatten können oben oder unten montiert werden und verfügen über einen Zentrierteller, der über Federn eine exakte Position in der Lastlinie einstellt. Da die Reibung der Lagerung einen hohen Einfluss ausübt, werden diese Varianten der Druckprüfanordung zumeist nur für Werkstoffe mit einer hohen Druckfestigkeit (Metalle und Beton), aber hinreichenden Duktilität eingesetzt, da hohe Zentrierungskräfte erforderlich sind. Im Fall von spröden bzw. nicht duktilen Werkstoffen, wie Keramiken oder Hochleistungsverbunden, mit sehr geringen Dehnungen werden spezielle Druckprüfeinrichtungen eingesetzt. Da diese Werkstoffe sensibel auf Zusatzbeanspruchungen (Biegung, Torsion oder Scherung) reagieren, werden spezielle Prüfmaschinen mit mechanischen Zentriereinrichtungen in x-, y- und z-Richtung und online-Anzeige von Fehlern in der Lastlinie verwendet [4]. Betroffen sind hier z.B. Druckprüfungen im shear-loading oder combined-loading Verfahren und der compression after impact (CAI) Test.<br>		Für die exakte und normengerechte Durchführung des [[Druckversuch]]es bieten die [[Hersteller von Materialprüfmaschinen]] bewegliche Druckplatten an, die z. B. in der Ausführungsvariante der Fa. Instron kugelgelagert sind ('''Bild 1''') [3]. Diese beweglichen Druckplatten können oben oder unten montiert werden und verfügen über einen Zentrierteller, der über Federn eine exakte Position in der Lastlinie einstellt. Da die Reibung der Lagerung einen hohen Einfluss ausübt, werden diese Varianten der Druckprüfanordung zumeist nur für Werkstoffe mit einer hohen Druckfestigkeit (Metalle und Beton), aber hinreichenden Duktilität eingesetzt, da hohe Zentrierungskräfte erforderlich sind. Im Fall von spröden bzw. nicht duktilen Werkstoffen, wie Keramiken oder Hochleistungsverbunden, mit sehr geringen Dehnungen werden spezielle Druckprüfeinrichtungen eingesetzt. Da diese Werkstoffe sensibel auf Zusatzbeanspruchungen ([[Biegebeanspruchung\|Biegung]], Torsion oder Scherung) reagieren, werden spezielle Prüfmaschinen mit mechanischen Zentriereinrichtungen in x-, y- und z-Richtung und online-Anzeige von Fehlern in der Lastlinie verwendet [4]. Betroffen sind hier z. B. Druckprüfungen im shear-loading oder combined-loading Verfahren und der compression after impact (CAI) Test.<br>
	Bei den thermoplastischen Kunststoffen werden derartige Druckprüfanordnungen zumeist nicht eingesetzt, da die erforderlichen Kräfte zur Zentrierung der Prüfeinrichtung bei diesen Werkstoffen nicht erreicht werden. Hier werden in der Regel starr fixierte Druckplatten verwendet, die mit Zentrierhilfen (konzentrische Ringe auf den Tellern) ausgestattet sind. In diesem Fall ist der Betreiber der Prüfeinrichtung für die Kalibrierung der exakten planparallelen Ausrichtung der Druckteller in der Lastlinie selbst verantwortlich bzw. diese Aufgabe wird von einer zertifizierten Prüfeinrichtung übernommen, da ansonsten bei der Druckprüfungen Spannungskonzentrationen auftreten können, die zum vorzeitigen Versagen führen können.		Bei den [[Thermoplaste\|thermoplastischen Kunststoffen]] werden derartige Druckprüfanordnungen zumeist nicht eingesetzt, da die erforderlichen Kräfte zur Zentrierung der Prüfeinrichtung bei diesen Werkstoffen nicht erreicht werden. Hier werden in der Regel starr fixierte Druckplatten verwendet, die mit Zentrierhilfen (konzentrische Ringe auf den Tellern) ausgestattet sind. In diesem Fall ist der Betreiber der Prüfeinrichtung für die Kalibrierung der exakten planparallelen Ausrichtung der Druckteller in der Lastlinie selbst verantwortlich bzw. diese Aufgabe wird von einer zertifizierten Prüfeinrichtung übernommen, da ansonsten bei der Druckprüfungen Spannungskonzentrationen auftreten können, die zum vorzeitigen Versagen führen können.

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	Ein Problem besteht desweiteren in der Zentrierung des ~~Prüfkörpers~~, da eine außermittige Position auf dem Druckteller bzw. ein Versatz der Prüfkörperposition relativ zur Lastlinie der Kraftmesskette zur Einleitung eines Biegemomentes führt und damit das Messergebnis beeinflusst.		Ein Problem besteht desweiteren in der Zentrierung des [[Prüfkörper]]s, da eine außermittige Position auf dem Druckteller bzw. ein Versatz der Prüfkörperposition relativ zur Lastlinie der Kraftmesskette zur Einleitung eines Biegemomentes führt und damit das Messergebnis beeinflusst.

	Das wesentliche Problem der Druckprüfung ist jedoch in der Prüfkörperherstellung begründet. Ist bei der Prüfkörperpräparation die Planparallelität aber nicht die Rechtwinkligkeit ('''Bild 2a''') gewährleistet, dann tritt zusätzlich zur Druckspannung eine Biegekomponente auf, die das Festigkeits- und Verformungsverhalten signifikant beeinflusst [2]. Sind beide Forderungen nicht erfüllt ('''Bild 2b'''), dann besteht nur partieller Kontakt des Prüfkörpers zum Druckteller. Da die Kontaktfläche A nicht bekannt ist, sich mit zunehmende Dauer des ~~Druckversuchs~~ verändert und die Spannungsberechnung unter Nutzung der Gesamtfläche A<sub>0</sub> erfolgt, werden die Festigkeitswerte generell zu gering sein. Dieser Effekt hat natürlich auch Auswirkungen für die Berechnung des Elastizitätsmoduls, da die Position des Ansetzdehnungsaufnehmers einen wesentlichen Einfluss ausübt. In der rechtsseitigen Position tritt eine starkes Anlaufverhalten auf, gefolgt von einer zunehmenden Stauchung ('''Bild 2c'''). Die Modulberechnung liefert aber falsche ~~Kennwerte~~, da die Spannung aufgrund der fehlerhaften Fläche nicht richtig berechnet wird. Wird der Aufnehmer auf der linken Seite des Prüfkörpers befestigt, dann wird aufgrund der Biegebeanspruchung eine Zug-Dehnung gemessen. Das führt dazu, dass entweder kein Modulwert berechnet wird oder unsinnige Werte ausgegeben werden.		Das wesentliche Problem der Druckprüfung ist jedoch in der Prüfkörperherstellung begründet. Ist bei der Prüfkörperpräparation die Planparallelität aber nicht die Rechtwinkligkeit ('''Bild 2a''') gewährleistet, dann tritt zusätzlich zur Druckspannung eine Biegekomponente auf, die das Festigkeits- und Verformungsverhalten signifikant beeinflusst [2]. Sind beide Forderungen nicht erfüllt ('''Bild 2b'''), dann besteht nur partieller Kontakt des Prüfkörpers zum Druckteller. Da die Kontaktfläche A nicht bekannt ist, sich mit zunehmende Dauer des [[Druckversuch]]s verändert und die Spannungsberechnung unter Nutzung der Gesamtfläche A<sub>0</sub> erfolgt, werden die Festigkeitswerte generell zu gering sein. Dieser Effekt hat natürlich auch Auswirkungen für die Berechnung des Elastizitätsmoduls, da die Position des Ansetzdehnungsaufnehmers einen wesentlichen Einfluss ausübt. In der rechtsseitigen Position tritt eine starkes Anlaufverhalten auf, gefolgt von einer zunehmenden Stauchung ('''Bild 2c'''). Die Modulberechnung liefert aber falsche [[Kennwert]]e, da die Spannung aufgrund der fehlerhaften Fläche nicht richtig berechnet wird. Wird der Aufnehmer auf der linken Seite des Prüfkörpers befestigt, dann wird aufgrund der Biegebeanspruchung eine Zug-Dehnung gemessen. Das führt dazu, dass entweder kein Modulwert berechnet wird oder unsinnige Werte ausgegeben werden.

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	\|DIN EN ISO 604 (2003): Kunststoffe – Bestimmung der Druckeigenschaften		\|DIN EN ISO 604 (2003-12): Kunststoffe – Bestimmung der Druckeigenschaften
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	\|[6]		\|[6]
	\|ASTM D 695 (~~2010~~): Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics		\|ASTM D 695 (2015): Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics
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			[[Kategorie:Druckversuch]]