Oluschinski am 9. Januar 2026 um 09:43 Uhr

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	[[Kategorie:Zugversuch]]		[[Kategorie:Zugversuch]]

Loeffler-Kamann am 6. Juni 2025 um 11:48 Uhr

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


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	[[Kategorie:Zugversuch]]		[[Kategorie:Zugversuch]]

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

==Einfluss der Prüfkörpereinspannung==

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

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

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

==Bestimmung der Maschinennachgiebigkeit==

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

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

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

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

'''Literaturhinweise'''
{|
|-valign="top"
|[1]
|DIN EN ISO 527-2 (2012-06): Kunststoffe – Bestimmung der Zugeigenschaften – Teil 2: Prüfbedingen für Form- und Extrusionsmassen
|}

[[Kategorie:Zugversuch]]

Zugversuch Nachgiebigkeit - Versionsgeschichte

Oluschinski am 9. Januar 2026 um 09:43 Uhr

Loeffler-Kamann: /* Siehe auch */

Loeffler-Kamann am 6. Juni 2025 um 11:48 Uhr

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