Druckfestigkeit

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Druckfestigkeit

Definition der Druckfestigkeit

Die Druckfestigkeit σ_M oder σ_cM wird im Druckversuch an steifen und halbsteifen Kunststoffen, d. h. thermoplastischen Spritzguss- und Extrudierwerkstoffen, sowie faserverstärkten Formmassen als auch unverstärkten und verstärkten duroplastischen Kunststoffen entsprechend DIN EN ISO 604 [1] durchgeführt. Laut Definition ist die Druckfestigkeit die maximale Druckspannung, die während eines Druckversuchs vom Probekörper (Prüfkörper) ertragen wird. Die Druckfestigkeit berechnet sich entsprechend Gl. (1) am absoluten Kraftmaximum im Versuch, wobei in der Norm für Ausgangsquerschnittsfläche A statt A₀ verwendet wird.

$\sigma _{m}\ ={\frac {F_{m}}{A_{0}}}={\frac {F_{max}}{A_{0}}}$

(1)

Druckspannungs-Stauchungs-Kurven von Kunststoffen

In Bild 1 ist eine schematische Druckspannungs-Stauchungs-Kurve dargestellt, woran sich die typischen Messgrößen ableiten lassen.

Bild 1:

Typische Druckspannungs-Stauchung-Kurven von Kunststoffen im Druckversuch nach [1]

Das relative Kraftmaximum in der Kurve a des Bild 1 wird als Druckfließspannung σ_y bezeichnet. Der zur Druckfestigkeit zugehörige Verformungswert ist die nominelle Stauchung bei Druckfestigkeit ε_cM, die sich aus der Gl. (2) ergibt.

$\varepsilon _{cM}\ ={\frac {\Delta L_{cM}}{L}}$

(2)

L ist dabei der Anfangsabstand zwischen den Druckplatten (siehe Druckprüfanordnung).

Typische Druckfestigkeitswerte für Kunststoffe

Eine umfassende Literaturanalyse zu den mechanischen Kennwerten σ_M und σ_y, ermittelt im Druckversuch, ist für zahlreiche Kunststoffe in [2] zusammengestellt.

Literaturhinweise

[1]	DIN EN ISO 604 (2003-12): Kunststoffe – Bestimmung von Druckeigenschaften
[2]	Bierögel, C., Grellmann, W.: Compression Loading. In: Grellmann, W., Seidler, S.: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers. Landolt-Börnstein. Volume VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014) 150–163, (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe AMK-Büchersammlung unter A 16)