Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen
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Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen
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
Siehe auch
- Bruchmodell faserverstärkte Kunststoffe
- Faserverstärkte Kunststoffe
- kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe
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)