Mikroschädigungsgrenze

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Mikroschädigungsgrenze

Die Kenntnis der Mikroschädigungsgrenze von Kunststoffen besitzt für eine ereignisbezogene Interpretation der Deformationsphasen von Beanspruchungsversuchen (insbesondere quasistatischer Zugversuch, Biegeversuch, instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch) sowie die Dimensionierung von Kunststoffbauteilen (Schädigungsmechanik) eine besonders große Bedeutung.

Als Mikroschädigungsgrenze bezeichnet man einen Bereich, in dem erste durch Belastungen induzierte irreversible Schädigungen auftreten, die zu meist unsichtbar sind und im Spannungs-Dehnungs-Diagramm sich nicht durch einen veränderten Habitus auszeichnen.

Als quantitativer Kennwert für die Erfassung des Beginns der Mikroschädigung ist die Spannung bzw. Dehnung im Übergang vom linear-viskoelastischem zum nichtlinear-viskoelastischen Verhalten verwendbar, jedoch ist eine exakte Bestimmung dieser Größen mit dem konventionellen Zugversuch allein nicht möglich.

Hier müssen gekoppelte Messverfahren wie z. B.

• Zugversuch/ Schallemissionsanalyse
• Zugversuch/ Thermographie

verwendet werden, die sensitiv auf strukturelle Veränderungen im Werkstoff reagieren. Zusätzlich müssen dann Untersuchungen zur Morphologie vor und nach der Belastung durchgeführt werden.

Die gekoppelten Messverfahren werden in der Literatur auch als in-situ-Methoden oder sensorgestützte Methoden bzw. hybride Methoden der Kunststoffdiagnostik bezeichnet.

Literaturhinweise

• Grellmann, W., Langer, B.: Methods for Polymer Diagnostics for the Automotive Industry. Materialprüfung 55 (2013) 17–22 Download als pdf
• Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg:): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 529–545 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)