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Zugeigenschaften & Weiterreißfestigkeit, Hosenprobe

ISO 1798, ASTM D 3574-E, ISO 8067, ASTM D 3574-F und Werksvorschriften

Im Zugversuch werden verschiedene Zugeigenschaften an einem festgelegten Probekörper unter definierten Umgebungsbedingungen ermittelt. Neben der Aufzeichnung eines Spannungs-Dehnungsdiagramms steht die Ermittlung der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung im Vordergrund.

Das Verfahren eignet sich gut für Materialvergleiche und für die Qualitätssicherung.

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Zugeigenschaften

  • Die Probenkörper für diese Prüfungen werden üblicherweise aus dem fertigen Teil oder einer Platte entnommen. Dafür bietet ZwickRoell Schneidpressen mit normgerechten Schneidmessern an. Wichtig ist dabei, dass die Schneidmesser mit einem Auswerfer versehen sind, um eine Verletzungsgefahr bei der Entnahme der Probekörper zu vermeiden.
  • Vor der Prüfung ist der Probenquerschnitt zu ermitteln. Die Breite des Probekörpers wird üblicherweise aus dem Schnittmaß des verwendeten Schneidmessers übernommen, während die Dicke unter einer definierten Flächenpressung, z. B. nach ISO 1923, gemessen wird. Hierzu bietet ZwickRoell spezielle Messgeräte an.
  • Zum Einspannen der Probekörper stehen verschiedene pneumatische oder mechanische Probenhalter zur Verfügung. Die Einspannung muss so erfolgen, dass der Probekörper sicher im Schulterbereich gehalten wird, es aber nicht zu Probenbrüchen in der Nähe der Einspannstelle kommen kann. Bei der Auswahl geeigneter Probenhalter und Backeneinsätze steht Ihnen das Prüflabor von ZwickRoell gern zur Seite.
  • Für die Messung der Bruchdehnung liefert ZwickRoell mechanische und optische Langwegaufnehmer, die die Verlängerung des Probekörpers im Bereich einer festgelegten Messlänge erfassen. Diese Längenänderungsaufnehmer arbeiten weitgehend automatisch. Bei mechanischen Längenänderungsaufnehmern ist darauf zu achten, dass Gewichts- und Reibungskräfte des Längenänderungsaufnehmers im Vergleich zu den zu messenden Kräften sehr gering bleiben. Bei optischen Aufnehmern darf der Probekörper nicht durch die Art der Markierung geschädigt werden.

Normen für diese Prüfung

  • ASTM  D 3574 test E
  • BMW QV 52009 – Teil 1
  • Daimler DBL 5452
  • Ford WSK - M99 P32 A
  • General Motors GMW 15471 
  • ISO 1798
  • PSA D41 1050
  • Toyota TSM 7100G
  • VW PV 3410

Weiterreißfestigkeit

Im Weiterreißversuch wird die so bezeichnete Weiterreißfestigkeit eines Schaumwerkstoffs ermittelt. Unter Zugbeanspruchung bildet sich am Ende des Einschnitts eine Spannungsspitze heraus, in der das Materialversagen stattfindet. Der Reißwiderstand wird breitenbezogen in N/cm angegeben.

Genormt sind Hosen- und Winkelprobekörper, wobei der Hosen-Probekörper nur in der ISO Norm auftritt. Er wird – anders als bei Gummi – auf Rissöffnung (Mode I) belastet.

Beim Hosen-Probekörper findet die Rissausbreitung in der Längsachse des Probekörpers statt und wird über eine Strecke von rund 25 mm durchgeführt, wodurch eine größere Fläche überstrichen wird. Damit steigt die Wahrscheinlichkeit, einen Bereich mit engerer Zellstruktur zu treffen, der dann für eine höhere Maximalkraft verantwortlich ist. Da der Riss durch einen Einschnitt eingebracht wird, bewertet dieses Verfahren eher die Kraft, die zum Vorantreiben eines Risses erforderlich ist.

Der Winkel-Probekörper wird ohne Einschnitt belastet. Es entsteht dadurch zwar ebenfalls eine Spannungsspitze, diese liegt aber nicht vor einem scharfen Einschnitt. Der Riss wird bei diesem Verfahren zudem quer zur Längsachse des Probekörpers vorangetrieben.

Die mit dem Hosen-Probekörper ermittelten Ergebnisse liegen deutlich niedriger und streuen im Vergleich zum Winkel-Probekörper wesentlich stärker. In einem Ringversuch, der im Rahmen der Entwicklung der ISO 8067 durchgeführt wurde, lag die Vergleichspräzision beim Hosen-Probekörper mit 16 bis 36 % etwa dreifach höher als beim Winkel-Probekörper.

Das Prüfverfahren kann mit einer elektromechanischen Prüfmaschine durchgeführt werden. Da die Kräfte relativ gering sind, ist ein Kraftaufnehmer einzusetzen, der im verwendeten Kraftbereich noch die Messgenauigkeit der Klasse 1 erreicht. Eine Wegmessung ist nicht erforderlich, da der Reißwiderstand aus der maximalen während des Versuchs auftretenden Kraft berechnet wird. In der Praxis wird die Weiterreißkraft aber häufig als Grafik über den Weg der ziehenden Klemme dargestellt.

Die Steuerung des Prüfablaufs und die normgerechte Auswertung des Reißwiderstands übernimmt die Prüfsoftware testXpert III.

Normen für diese Prüfung

  • ASTM D 3574 Test F
  • BMW QV 52009 – Teil 1
  • Daimler DBL 5452
  • Ford WSS-M15P20-B1/B2
  • General Motors GMW 15471 
  • ISO 8067 
  • PSA D 41 1048 & PSA D 41 1049
  • VW PV 3410

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