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Kriechversuche / Zeitstandversuche

ISO 899-1, ISO 899-2, ASTM D 2990, ISO 16770

Kriechversuche sind in den Normen ISO 899-1 und ISO 899-2 sowie in der ASTM D 2990 beschrieben. Im Bereich der Rohrprüfung kommt zudem der Full Notch Creep Test (FNCT) nach ISO 16770 zum Einsatz.

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Ziel des Kriechversuchs / Zeitstandversuchs

  • Im Kriechversuch werden Probekörper einer ruhenden Belastung ausgesetzt. Dies entspricht dem Beanspruchungsfall vieler Bauteile, die aus Kunststoffen hergestellt werden. Im Verlauf der Prüfung, die oft über einen Zeitraum von 1000 Stunden durchgeführt wird, wird die Dehnung des Probekörpers aufgezeichnet. Aus diesen Daten lassen sich Kriechkurven generieren, die eine anschauliche Darstellung des Langzeitverhaltens von Kunststoffen darstellen.
  • Kriechversuche sind in den Normen ISO 899-1 und ISO 899-2 sowie in der ASTM D 2990 beschrieben. Im Bereich der Rohrprüfung kommt zudem der Full Notch Creep Test (FNCT) nach ISO 16770 zum Einsatz.
  • Aufgrund der meist langen Versuchsdauer ist es üblich, mehrere Probekörper gleichzeitig zuprüfen. So erhält man ein statistisch abgesichertes Prüfergebnis. DiePrüfmaschinen sind dazu mit mehreren Prüfachsen ausgestattet.
  • Eine große Rolle spielt die Konditionierung während der Prüfungen. Wärmedehnungen aufgrundvon Temperaturschwankungen, die die Kriechdehnung überlagern, sind zuvermeiden. Aus diesem Grund muss sichergestellt werden, dass die Umgebungsbedingungen während der Prüfdauer sehr konstant sind. Bei Prüfungen außerhalb der Raumtemperatur werden exakt geregelte Temperierkammern eingesetzt.
  • DieProbendehnungen werden in modernen Kriechprüfanlagen optisch mit Hilfe von hochgenauen Videomesssystemen bestimmt, die hinter den Prüfachsen angeordnet sind und dem Bediener so einen freien Zugang von vorn erlauben.
  • Elektromechanische Kriechprüfmaschinen des Typs KappaMultistation sind mit Kraftaufnehmern und einem Antrieb je Prüfachse ausgestattet. Sie können neben den Kriechprüfungen auch für quasistatische Prüfmethoden, zum Beispiel im Zugversuch nach ISO 527-2, eingesetzt werden.

Zeitstand-Zugversuch, ISO 899-1

Die Prüfachsen werden mit Zug-Probenhaltern ausgestattet, mit denen die Probekörper, üblicherweise vom Typ 1A nach ISO 527-2, schlupffrei gehalten werden. Die Prüflast wird nach den Erfordernissen berechnet und muss stoßfrei aufgebracht und danach konstant gehalten werden.

Temperatur und Luftfeuchte werden üblicherweise während der gesamten Prüfung aufgezeichnet.

Die Erfassung der Probendehnung erfolgt mit modernen Video-Messsystemen. Die Messintervalle können in der testXpert III Software vorgegeben werden.

Die Prüfergebnisse sind:

  • Das Zug-Kriechmodul und das nominelle Zug-Kriechmodul
  • Zeitstand-Zugfestigkeit
  • Kriechkurven mit logarithmischer Zeitachse
  • Kriechmodul-Zeit-Kurven mit logarithmischer Zeitachse
  • Isochrone Spannungs-Dehnungs-Kurven
  • Rückstellkurven

Zeitstand-Biegeversuch, ISO 899-2

Als Biegewerkzeug wird ein Dreipunkt-Biegeaufbau, wie in ISO 178 Biegeversuch beschrieben, verwendet. Der Standard Probekörper nach ISO hat die Abmessungen 10 x 4 x 80 mm und wird aus dem mittleren Teil des Vielzweckprobekörpers entnommen. Wie bei allen Biegeversuchen ist die Probenhöhe mit besonderer Sorgfalt zu messen.

Die anhand der Polymereigenschaften und des beabsichtigten Einsatzes vorab festgelegte Prüflast wird stoßfrei aufgebracht.

Die Messung der Durchbiegung erfolgt entweder aus der Bewegung des Biegestempels unter Korrektur der Eigenverformung des Prüfaufbaus, oder mithilfe eines Video-Messsystems.
Temperatur und Luftfeuchte werden üblicherweise während der gesamten Prüfung aufgezeichnet.

Die Prüfergebnisse sind:

  • Das Biege-Kriechmodul
  • Zeitstand-Biegefestigkeit
  • Kriechkurven mit logarithmischer Zeitachse
  • Kriechmodul-Zeit-Kurven mit logarithmischer Zeitachse
  • Isochrone Spannungs-Dehnungs-Kurven

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