Weiterreißversuch: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Lexikon der Kunststoffprüfung
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<big>'''Weiterreißversuch'''</big><br>
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<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Weiterreißversuch</span>
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==Allgemeines==
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Eine in der Praxis bewährte Methode zur Charakterisierung des Reißverhaltens von Folien und [[Elastomere|Elastomerwerkstoffen]] stellt die Bestimmung des Weiterreißwiderstandes T<sub>s</sub> unter [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatischen Versuchsbedingungen]] mittels des Weiterreißversuches dar.
  
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Der Weiterreißversuch wird auch bei verschiedenen Lederarten, Vliesstoffen, textilen Flächengebilden und bei mit Kautschuk oder [[Kunststoffe|Kunststoff]] beschichteten Textilien zur Bestimmung anwendungstechnischer Kennwerte herangezogen, wie die Zusammenstellung der Prüfverfahren in der Zusatzliteratur belegt.
  
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Eine in der Praxis bewährte Methode zur Charakterisierung des Reißverhaltens von Folien und Elastomerwerkstoffen stellt die Bestimmung des Weiterreißwiderstandes T<sub>s</sub> unter quasistatischen Versuchsbedingungen mittels des Weiterreißversuches dar.
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==Weiterreißversuch für Folien==
  
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Bei den für diese Prüfung zu verwendenden Prüfmaschinen handelt es sich um Universalprüfmaschinen. Zur Ermittlung des Weiterreißwiderstandes können für Folien nach DIN 53363 [[Trapezprüfkörper]] verwendet werden, die mittig über einen Einschnitt verfügen, von dem aus durch die wirkende Kerbspannung der Reißprozess initiiert wird (siehe Bild). Die Länge L dieser [[Trapezprüfkörper]] an der langen Seite beträgt 120 mm, die Breite W 50 mm.
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Bei den für diese Prüfung zu verwendenden Prüfmaschinen handelt es sich um [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschinen]]. Zur Ermittlung des Weiterreißwiderstandes können für Folien nach DIN 53363 [[Trapezprüfkörper]] verwendet werden, die mittig über einen Einschnitt verfügen, von dem aus durch die wirkende Kerbspannung der Reißprozess initiiert wird (siehe '''Bild 1'''). Die Länge L dieser [[Trapezprüfkörper]] an der langen Seite beträgt 120 mm, die Breite W = 50 mm.
  
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Bild: Trapezprüfkörper für den Weiterreißversuch nach DIN 53363
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Die [[Prüfkörpereinspannung|Einspannung]] dieses Trapezprüfkörpers sowie ein typisches Kraft-Traversenweg-Diagramm einer [[Thermoplaste|thermoplastischen]] Folie sind im '''Bild 2''' dargestellt.
  
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Die Einspannung dieses Trapezprüfkörpers sowie ein typisches Kraft-Traversenweg-Diagramm einer thermoplastischen Folie sind im folgenden Bild dargestellt.
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==Weiterreißversuch für Elastomere==
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Die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von [[Elastomere]]n kann nach DIN ISO 34-1 durchgeführt werden, wobei unterschiedliche [[Prüfkörper|Prüfkörpergeometrien]] möglich sind. In den '''Bildern 3 und 4''' sind der häufig verwendete [[Trousersprüfkörper]] sowie der sogenannte [[Cresentprüfkörper|Crescent-Prüfkörper]] dargestellt.
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[[Datei:wrv_folienpruefung.jpg|400px]]
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Während der Beanspruchung des Prüfkörpers wird das Kraft-Verlängerungs-Diagramm aufgezeichnet. Der Weiterreißwiderstand T<sub>s</sub> wird nach der Auswertung des aufgezeichneten Kraft-Verlängerungs-Diagramms unter Zuhilfenahme der maximalen Kraft F<sub>M</sub>  bzw. des Medians der Kraft und der Prüfkörperdicke B berechnet:
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Bild: Typisches Kraft-Verlängerungs-Diagramm einer Polyamid (PA)-Folie (a) und eingespannter Trapezprüfkörper
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Der mit dieser Prüfmethode ermittelte [[Kennwert]] lässt relative Vergleiche zwischen verschiedenen Werkstoffen zu. Er ist bei [[Kunststoffe]]n insbesondere abhängig von:
  
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Die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von Elastomeren kann nach ISO 34 durchgeführt werden, wobei unterschiedliche Prüfkörpergeometrien möglich sind. In den folgenden Bilden sind der häufig verwendete Trousersprüfkörper sowie der sogenannte Crescent-Prüfkörper dargestellt.
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* der Werkstoffgüte und dem Behandlungszustand,
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* der Vorzugsrichtung infolge des Verarbeitungsprozesses bei [[Thermoplaste]]n,
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* der Vulkanisationsdauer bei [[Elastomere]]n und
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* der Prüftemperatur und der [[Verformungsgeschwindigkeit]] (siehe auch [[Traversengeschwindigkeit]]).
  
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==Siehe auch==
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*[[Folienprüfung]]
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*[[Beständigkeitsuntersuchungen von Elastomeren]]
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*[[SHORE-Härte – Werkstoffentwicklung Elastomere]]
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*[[Pure Shear-Prüfkörper]]
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*[[Instrumentierter Durchstoßversuch]]
  
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Bild: Trousersprüfkörper für die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von Elastomeren
 
  
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[[Datei:crescent.jpg|350px]]
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'''Literaturhinweise für Folien und Elastomere'''
  
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Bild: Crescent-Prüfkörper für die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von Elastomeren
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* [[Reincke,_Katrin|Reincke, K.]]: Testing of Polymeric Films. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], Seidler, S. (Eds.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag München (2022). 3rd. Edition, p. 643-678 (ISBN 978-1-56990-806-8; e-Book ISBN 978-1-56990-807-5; ePub ISBN 978-1-56990-808-2; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 22)
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* Reincke, K., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Tensile Loading Tear Resistance. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]]: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers. Landolt-Börnstein. Volume VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014) 144–149, (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 16)
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* [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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* DIN ISO 34-1 (2024-07): Elastomere oder thermoplastische Elastomere – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes – Teil 1: Streifen-, winkel- und bogenförmige Probekörper (Entwurf)
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* ASTM D 624 (2000, reapproved 2020): Standard Test Method for Tear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers
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* DIN 53363 (2003-10): Prüfung von Kunststoff-Folien – Weiterreißversuch an trapezförmigen Proben mit Einschnitt (zurückgezogen); ersetzt durch DIN EN 17679 (2022-08)
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* DIN EN 17679 (2022-08): Kunststoffe-Kunststofffolien – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes unter Verwendung eines trapezförmigen Probekörpers mit Einschnitt
  
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Während der Beanspruchung des Prüfkörpers wird das Kraft-Verlängerungs-Diagramm aufgezeichnet. Der Weiterreißwiderstand T<sub>s</sub> wird nach der Auswertung des aufgezeichneten Kraft-Verlängerungs-Diagramms unter Zuhilfenahme der maximalen Kraft F<sub>M</sub>  bzw. des Medians der Kraft und der Prüfkörperdicke B berechnet:
 
  
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<math>T_S\,=\,\frac{F_M}{B}</math>
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'''Zusatzliteratur'''
  
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Der mit dieser Prüfmethode ermittelte Kennwert lässt relative Vergleiche zwischen verschiedenen Werkstoffen zu. Er ist bei Kunststoffen insbesondere abhängig von:
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* DIN EN 1875-3 (2023-04): Mit Kautschuk oder Kunststoff beschichtete Textilien – Bestimmung der Weiterreißfestigkeit – Teil 3: Verfahren mit trapezförmigen Probekörpern (Berechnung der fünf höchsten Scheitelwerte)
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<ul>
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* DIN 53329 (1982-02): Prüfung von Leder und Vlieskunstleder – Weiterreißversuch (zurückgezogen)
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<li>der Werkstoffgüte und dem Behandlungszustand,</li>
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* DIN EN ISO 3377 (2012-03): Leder -- Physikalische und mechanische Prüfungen -- Bestimmung der Weiterreißfestigkeit Teil 1: Einkantenriss
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<li>der Vorzugsrichtung infolge des Verarbeitungsprozesses bei Thermoplasten,</li>
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* DIN EN ISO 13934-1 (2013-08): Textilien -- Zugeigenschaften von textilen Flächengebilden – Teil 1: Bestimmung der Höchstzugkraft und Höchstzugkraft-Dehnung mit dem Streifen-Zugversuch
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<li>der Vulkanisationsdauer bei Elastomeren und</li>
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* ASTM D 1004 (2021): Standard Test Method for Tear Resistance (Graves Tear) of Plastic Film and Sheeting
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<li>der Prüftemperatur und der Verformungsgeschwindigkeit (siehe auch [[Traversengeschwindigkeit]]).</li></ul>
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* DIN EN ISO 4674: Mit Kautschuk oder Kunststoff beschichtete Textilien – Bestimmung der Weiterreißfestigkeit <br>
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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Teil 1 (2017-03): Verfahren mit konstanter Geschwindigkeit <br>
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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Teil 2 (2022-02): Verfahren mit ballistischem Pendel
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* DIN EN 3475-502 (2002-08): Luft- und Raumfahrt -- Elektrische Leitungen für Luftfahrt, Verwendung – Prüfverfahren, Teil 502: Weiterreißfestigkeit
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* DIN EN ISO 505 (2024-07): Fördergurte -- Verfahren zur Bestimmung der Weiterreißfestigkeit von Textil-Fördergurten (Entwurf)
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* DIN EN ISO 9073-4 (2021-05): Vliesstoffe -- Prüfverfahren – Teil 4: Bestimmung der Weiterreißfestigkeit mittels des Trapezoidverfahrens
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* DIN EN ISO 11897 (2001-11): Verpackung -- Säcke aus thermoplastischer Kunststofffolie – Weiterreißfestigkeit an Falzkanten
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* DIN EN ISO 13937 (2000-06): Textilien – Weiterreißeigenschaften von textilen Flächengebilden
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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Teil 1: Bestimmung der Weiterreißkraft mit ballistischem Pendel<br>
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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Teil 2: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Schenkel-Weiterreißversuch<br>
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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Teil 3: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Flügel-Weiterreißversuch<br>  
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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Teil 4: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Zungen-Weiterreißversuch<br>
  
  
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'''Literaturhinweise'''
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[[Kategorie:Elastomere]][[Kategorie:Folienprüfung]]
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<ul>
 
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<li>Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2011), 2. Auflage, S. 134ff, (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)</li>
 
−
<li>DIN ISO 34-1 (2004; DIS 2009): Elastomere oder thermoplastische Elastomere – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes – Teil 1: Streifen-, winkel- und bogenförmige Probekörper</li>
 
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<li>ASTM D 624 (2007): Standard Test Method for Tear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers</li></ul>
 

Aktuelle Version vom 30. Oktober 2024, 12:45 Uhr

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Weiterreißversuch

Allgemeines

Eine in der Praxis bewährte Methode zur Charakterisierung des Reißverhaltens von Folien und Elastomerwerkstoffen stellt die Bestimmung des Weiterreißwiderstandes Ts unter quasistatischen Versuchsbedingungen mittels des Weiterreißversuches dar.

Der Weiterreißversuch wird auch bei verschiedenen Lederarten, Vliesstoffen, textilen Flächengebilden und bei mit Kautschuk oder Kunststoff beschichteten Textilien zur Bestimmung anwendungstechnischer Kennwerte herangezogen, wie die Zusammenstellung der Prüfverfahren in der Zusatzliteratur belegt.

Weiterreißversuch für Folien

Bei den für diese Prüfung zu verwendenden Prüfmaschinen handelt es sich um Universalprüfmaschinen. Zur Ermittlung des Weiterreißwiderstandes können für Folien nach DIN 53363 Trapezprüfkörper verwendet werden, die mittig über einen Einschnitt verfügen, von dem aus durch die wirkende Kerbspannung der Reißprozess initiiert wird (siehe Bild 1). Die Länge L dieser Trapezprüfkörper an der langen Seite beträgt 120 mm, die Breite W = 50 mm.

Trapezpruefkoerper1.jpg

Bild 1: Trapezprüfkörper für den Weiterreißversuch nach DIN 53363

Die Einspannung dieses Trapezprüfkörpers sowie ein typisches Kraft-Traversenweg-Diagramm einer thermoplastischen Folie sind im Bild 2 dargestellt.

Wrv folienpruefung.jpg

Bild 2: Typisches Kraft-Verlängerungs-Diagramm einer Polyamid (Kurzzeichen: PA)-Folie (a) und eingespannter Trapezprüfkörper (b)

Weiterreißversuch für Elastomere

Die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von Elastomeren kann nach DIN ISO 34-1 durchgeführt werden, wobei unterschiedliche Prüfkörpergeometrien möglich sind. In den Bildern 3 und 4 sind der häufig verwendete Trousersprüfkörper sowie der sogenannte Crescent-Prüfkörper dargestellt.

Trouserpruefkoerper1.jpg

Bild 3: Trousersprüfkörper für die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von Elastomeren

Crescentpruefkoerper1.jpg

Bild 4: Crescent-Prüfkörper für die Ermittlung des Weiterreißwiderstandes von Elastomeren

Während der Beanspruchung des Prüfkörpers wird das Kraft-Verlängerungs-Diagramm aufgezeichnet. Der Weiterreißwiderstand Ts wird nach der Auswertung des aufgezeichneten Kraft-Verlängerungs-Diagramms unter Zuhilfenahme der maximalen Kraft FM bzw. des Medians der Kraft und der Prüfkörperdicke B berechnet:

Der mit dieser Prüfmethode ermittelte Kennwert lässt relative Vergleiche zwischen verschiedenen Werkstoffen zu. Er ist bei Kunststoffen insbesondere abhängig von:

Siehe auch


Literaturhinweise für Folien und Elastomere

  • Reincke, K.: Testing of Polymeric Films. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Eds.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag München (2022). 3rd. Edition, p. 643-678 (ISBN 978-1-56990-806-8; e-Book ISBN 978-1-56990-807-5; ePub ISBN 978-1-56990-808-2; siehe AMK-Büchersammlung unter A 22)
  • Reincke, K., Grellmann, W.: Tensile Loading Tear Resistance. In: Grellmann, W., Seidler, S.: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers. Landolt-Börnstein. Volume VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014) 144–149, (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe AMK-Büchersammlung unter A 16)
  • Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe AMK-Büchersammlung unter A 23)
  • DIN ISO 34-1 (2024-07): Elastomere oder thermoplastische Elastomere – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes – Teil 1: Streifen-, winkel- und bogenförmige Probekörper (Entwurf)
  • ASTM D 624 (2000, reapproved 2020): Standard Test Method for Tear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers
  • DIN 53363 (2003-10): Prüfung von Kunststoff-Folien – Weiterreißversuch an trapezförmigen Proben mit Einschnitt (zurückgezogen); ersetzt durch DIN EN 17679 (2022-08)
  • DIN EN 17679 (2022-08): Kunststoffe-Kunststofffolien – Bestimmung des Weiterreißwiderstandes unter Verwendung eines trapezförmigen Probekörpers mit Einschnitt


Zusatzliteratur

  • DIN EN 1875-3 (2023-04): Mit Kautschuk oder Kunststoff beschichtete Textilien – Bestimmung der Weiterreißfestigkeit – Teil 3: Verfahren mit trapezförmigen Probekörpern (Berechnung der fünf höchsten Scheitelwerte)
  • DIN 53329 (1982-02): Prüfung von Leder und Vlieskunstleder – Weiterreißversuch (zurückgezogen)
  • DIN EN ISO 3377 (2012-03): Leder -- Physikalische und mechanische Prüfungen -- Bestimmung der Weiterreißfestigkeit Teil 1: Einkantenriss
  • DIN EN ISO 13934-1 (2013-08): Textilien -- Zugeigenschaften von textilen Flächengebilden – Teil 1: Bestimmung der Höchstzugkraft und Höchstzugkraft-Dehnung mit dem Streifen-Zugversuch
  • ASTM D 1004 (2021): Standard Test Method for Tear Resistance (Graves Tear) of Plastic Film and Sheeting
  • DIN EN ISO 4674: Mit Kautschuk oder Kunststoff beschichtete Textilien – Bestimmung der Weiterreißfestigkeit

     Teil 1 (2017-03): Verfahren mit konstanter Geschwindigkeit
     Teil 2 (2022-02): Verfahren mit ballistischem Pendel

  • DIN EN 3475-502 (2002-08): Luft- und Raumfahrt -- Elektrische Leitungen für Luftfahrt, Verwendung – Prüfverfahren, Teil 502: Weiterreißfestigkeit
  • DIN EN ISO 505 (2024-07): Fördergurte -- Verfahren zur Bestimmung der Weiterreißfestigkeit von Textil-Fördergurten (Entwurf)
  • DIN EN ISO 9073-4 (2021-05): Vliesstoffe -- Prüfverfahren – Teil 4: Bestimmung der Weiterreißfestigkeit mittels des Trapezoidverfahrens
  • DIN EN ISO 11897 (2001-11): Verpackung -- Säcke aus thermoplastischer Kunststofffolie – Weiterreißfestigkeit an Falzkanten
  • DIN EN ISO 13937 (2000-06): Textilien – Weiterreißeigenschaften von textilen Flächengebilden

     Teil 1: Bestimmung der Weiterreißkraft mit ballistischem Pendel
     Teil 2: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Schenkel-Weiterreißversuch
     Teil 3: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Flügel-Weiterreißversuch
     Teil 4: Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem Zungen-Weiterreißversuch

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