Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen

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Kunststoffe werden bei ihrem Einsatz als Konstruktionswerkstoffe für Kunststoffbauteile im Allgemeinen als duktile Werkstoffe angesehen. Aus der Vielzahl der Schadensfälle kann jedoch abgeleitet werden, dass eine Reihe von Einflussfaktoren, wie

konstruktiv bedingte Kerben
fertigungsbedingte Defekte
hohe Beanspruchungsgeschwindigkeit
mehrachsige Spannungszustände
umgebende Medien und
tiefe Temperaturen

in hohem Maße die Sprödbruchanfälligkeit von derartigen Werkstoffen fördern (siehe: Sprödbruchfördernde Faktoren) [1].

Bei der Analyse der mechanischen Eigenschaften und der Bewertung des Verformungs- und Bruchverhaltens kann durch die Verbindung der mikroskopischen und makroskopischen Betrachtungsweise ein entscheidender Fortschritt im Hinblick auf die Aufklärung von Mechanismen erzielt werden.

In Bild 1 sind die Einflussfaktoren auf das Bruchverhalten von Seiten der Beanspruchung, der Geometrie, des Werkstoffes und der Umgebung dargestellt.

Bild 1:

Einflussfaktoren für den Bruch eines Kunststoffbauteils

Die Einflussfaktoren auf das Bruchverhalten sind:

von Seiten der Beanspruchung

der Spannungszustand (siehe: einachsiger und mehrachsiger Spannungszustand) und
die Beanspruchungsgeschwindigkeit

von Seiten der Geometrie

Abmessungen
Bauteilform
Ungänzen und Risse

von Seiten des Werkstoffs

Morphologie und Mikrostruktur (Gefüge)
chemische Zusammensetzung

von Seiten der Umgebung

Temperatur
umgebende Medien

Literaturhinweise

Blumenauer, H., Pusch, G.: Technische Bruchmechanik. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig Stuttgart (2003), 3. Auflage, (ISBN 3-342-00659-5; siehe AMK-Büchersammlung unter E 29-3)
Blumenauer, H.: Bruchmechanische Werkstoffcharakterisierung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1991), (ISBN 3-342-00630-7; siehe AMK-Büchersammlung unter E 18)