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Schlagpr├╝fung

Was ist Schlagpr├╝fung?

Schlagpr├╝fungen sind Kurzzeitpr├╝fungen, die Auskunft geben ├╝ber das Versagensverhalten von Werkstoffen oder Bauteilen unter schnellen Belastungen und bei wechselnder Temperatur. Pr├╝fsysteme f├╝r diese Pr├╝fungen sind Pendelschlagwerke oder Fallwerke.

Alle Materialien werden im t├Ąglichen Gebrauch bei wechselnden Temperaturen benutzt. Da auch das Bruchverhalten von der Temperatur abh├Ąngt, werden Materialien h├Ąufig im gesamten Gebrauchstemperaturbereich getestet. Dabei zeigt sich, bei welcher Temperatur und in welchem Ma├če ein Material unter Temperatureinfluss verspr├Âdet.

Das Beispieldiagramm zeigt, dass der Festigkeitsabfall an Baustahl bei -40 ┬░C 25 % gegen├╝ber der Festigkeit bei 0 ┬░C betr├Ągt. Ein ├Ąhnliches Verhalten, in der Regel wesentlich st├Ąrker ausgepr├Ągt, zeigen auch Kunststoffe. Auch an ihnen werden h├Ąufig Schlagpr├╝fungen bei unterschiedlichen Temperaturen durchgef├╝hrt.

Schlagpr├╝fung mit Pendelschlagwerken

Was ist der Unterschied zwischen Charpy und Izod Schlagpr├╝fungen?

Bei der Schlagpr├╝fung wird am h├Ąufigsten nach Charpy oder IZOD gepr├╝ft. Charpy Pr├╝fungen werden nach ISO 179-1 und ASTM D 6110 umgesetzt. Instrumentierte Charpy Pr├╝fungen nach ISO 179-2. Izod Pr├╝fungen erfolgen nach ISO 180, ASTM D 256, ASTM D 4508 sowie ÔÇ×Unnotched cantilever beam impactÔÇť nach ASTM D 4812.

Schlagbiegeversuch nach Charpy

Charpy nach ISO 179-1 ist die bevorzugte Pr├╝fmethode im Rahmen der Norm f├╝r Einpunktkennwerte ISO 10350-1. Dabei wird die Pr├╝fung vorzugsweise an ungekerbten Probek├Ârper im schmalseitigen Schlag (1eU) gepr├╝ft. Sollte der Probenk├Ârper bei der Pr├╝fungnicht brechen, werden die darauf folgenden Pr├╝fungen mit gekerbten Proben durchgef├╝hrt. Eine Vergleichbarkeit der Pr├╝fergebnisse ist dabei nicht m├Âglich. Wenn die gekerbte Probe immer noch kein Probenbruch erzielt, wird die Schlagzugmethode angewendet. 

Instrumentierter Charpy Schlagbiegeversuch

Durch Aufzeichnung des Kraft-Zeit-Verlaufs kann durch doppelte Integration bei qualitativ hochwertiger Messtechnik ein Kraft-Weg-Diagramm mit hervorragender Genauigkeit erzielt werden. Die erzielten Daten k├Ânnen unterschiedlich genutzt werden:

  • Zus├Ątzliche Kennwerte, die ein besseres Verst├Ąndnis des Materialverhaltens erm├Âglichen
  • Bruchmechanische Kennwerte
  • Automatische, bedienerunabh├Ąngige Bestimmung der Bruchart anhand des Kurvenverlaufs im Kraft-Weg-Diagramm

Zum einen zeigen die Messwertkurven immer charakteristische Schwingungen. Diese Schwingungen gehen vom Probenk├Ârper aus, deren Frequenz in einem definierten funktionellen Zusammenhang mit der Probengeometrie, den Abmessungen sowie dem Modulwert des Polymers steht. Der gro├če Messbereich ist ein weitere gro├čer Vorteil der Instrumentierung. Dabei werden Kr├Ąfte und keine Energien, wie bei den konventionellen Pendelschlagwerken, gemessen. Da die Messelektronik exakte Messungen schon ab 1/100 der Nennkraft erlaubt, wird das untere Ende der messbaren Schlagenergie in der Regel durch die Versuchsdauer und durch die Eigenfrequenz der Messelemente bestimmt. Dadurch ist es m├Âglich den gesamten beschriebenen Messbereich in der ISO 179-2 mit zwei instrumentierten Pendelhammern abzudecken. 

ÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőSchlagbiegeversuch nach Izod

In der amerikanischen Norm ASTM wird vorwiegend nach dem Izod-Pr├╝fverfahren gepr├╝ft, welches in der ASTM D 256 festgelegt ist. Innerhalb dieser Norm werden alle Schlagpr├╝fungen mit gekerbten Probenk├Ârpern umgesetzt. Sofern nur kleine Probek├Ârper hergestellt werden k├Ânnen, kann die "Chip-impact" Methode nach ASTM D 4508 verwendet werden, die ein Pendant zum Dynstat-Schlagbiegeversuch darstellt.

Schlagpr├╝fung mit Fallwerken

Durchsto├čversuch an Pr├╝fplatten

In der Formmassencharakterisierung ist der Durchsto├čversuch von besonderem Interesse. Die Versuchsart stellt einen mehrachsigen Spannungszustand an einer d├╝nnen Platte dar, der mit hoher Dehnrate eingebracht wird. Das Ergebnis: Ein Kraft-Zeit- oder ein Kraft-Weg-Diagramm, sowie Einpunktkennwerte, die neben der maximalen  Kraft auch die Durchbiegung an charakteristischen Punkten des Diagramms beschreiben. Genormt ist der Durchsto├čversuch an Platten in ISO 6603-2 sowie in ASTM D 3763. Eine Variante der Norm f├╝r die Pr├╝fung von Folien ist die ISO 7765-2.

Schlagpr├╝fung mit Hochgeschwindigkeits-Pr├╝fmaschinen

Hochgeschwindigkeits-Pr├╝fmaschinen HTM sind in der Kunststoffpr├╝fung sehr universell einsetzbar, da sie sowohl einen sehr gro├čen Pr├╝fgeschwindigkeits- und Kraftbereich abdecken als auch sehr flexibel im Zug- und Druckbereich eingesetzt werden. Der Einbau vonTemperierkammern erlaubt Pr├╝fungen in einem breiten Temperaturbereich. 

Weiterf├╝hrende Informationen zu den jeweiligen Versuchsarten sind in diesen Links zu finden:

Schlagpr├╝fungen

u.a. ISO 179, ASTM D 6110, ISO 180, ASTM D 256
Hier finden Sie u.a. Informationen zu Charpy Pr├╝fung ISO 179-1, Instrumentierte Charpy-Pr├╝fung ISO 179-2, Izod Pr├╝fung ISO 180, Schlagzuversuch ISO 8256, Durchsto├čversuch ISO 6603-2.
zu Schlagpr├╝fungen

Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy

Der Kerbschlagbiegeversuch Metall nach Charpy wird in der Norm ISO 148-1 beschrieben. Die im Versuch ermittelte Schlagz├Ąhigkeit gibt Auskunft, ob ein Metall z├Ąh oder spr├Âde ist.
zu Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy

Fallversuch

Der Fallversuch ist ein mechanischer Versuch, bei dem ein definiertes Gewicht aus einer definierten H├Âhe auf eine Probe f├Ąllt.
zu Fallversuch

Fallgewichtsversuch an Metallen

Der Fallgewichtsversuch nach DIN EN 10274 und API 5L ist ein mechanischer Versuch an Metallen, bei dem ein definiertes Gewicht aus einer definierten H├Âhe auf eine Probe f├Ąllt.
zu Fallgewichtsversuch an Metallen

Schnellzerreissversuch

Bei einem Schnellzerrei├čversuch (auch Hochgeschwindigkeitsversuch) werden Zugversuche an Flachproben mit besonders hohen Belastungsgeschwindigkeiten von bis zu 20 m/s durchgef├╝hrt.
zu Schnellzerreissversuch
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