Kerbschlagbiegeversuch

Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch (IKBV)

Der instrumentierte Kerbschlagbiegeversuch ist ein in der Werkstoffentwicklung und -optimierung zunehmend angewendetes Verfahren der mechanischen Werkstoffprüfung bzw. der experimentellen bruchmechanischen Prüfung (siehe Bruchmechanische Prüfung).

Das Bild zeigt die Bedeutung der instrumentierten Versuchsführung (siehe Instrumentierung) bei der Durchführung des Kerbschlagbiegeversuches auf. Während die Kerbschlagarbeit K, die im Rahmen der konventionellen Zähigkeitsbewertung aufgrund ihres integralen Charakters für beide Werkstoffe gleich ist, zeigt das Ergebnis des instrumentierten Versuches deutliche Unterschiede bezüglich der Kraft und der Verformungskomponente. Darüber hinaus ermöglicht die Durchführung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuches die Ermittlung von bruchmechanischen Zähigkeitskenngrößen.

Bild: Schematische Darstellung eines Kraft-Durchbiegungs-Diagrammes von zwei Werkstoffen mit unterschiedlichem Deformationsverhalten

Die Anwendung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuches kann also entweder mit der Zielstellung erfolgen, zusätzlich zur Ermittlung der Schlag- bzw. Kerbschlagzähigkeit a_cU bzw. a_cN eine Bewertung des Kraft-Durchbiegungs-Verhaltens durchzuführen (siehe konventioneller Schlagbiegeversuch). In diesem Fall kommt die Norm DIN EN ISO 179-2 zur Anwendung. Darüber hinaus dient der instrumentierte Kerbschlagbiegeversuch auch als experimentelle Grundlage einer bruchmechanischen Zähigkeitscharakterisierung.

Literaturhinweise

• DIN EN ISO 179-2 (2000-06): Kunststoffe – Bestimmung der Charpy-Schlageigenschaften Teil 2: Instrumentierte Schlagzähigkeitsprüfung (ISO 179-2 FDAM1: Amendment 1: Precision data 2011)
• ESIS P2-92 (1992): Procedure for Determining the Fracture Behaviour of Materials
• ESIS TC 4 (2000): A Testing Protocol for Conducting J-Crack Growth Resistance Curve Test on Plastics
• MPK-Prozedur „MPK-IKBV“ (2009-01): Prüfung von Kunststoffen – Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch: Prozedur zur Ermittlung des Risswiderstandverhaltens aus dem instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch