Die DIN EN ISO 527 beschreibt die Bestimmung der Zugeigenschaften von Kunststoffen und Kunststoff-Verbunden unter festgelegten Bedingungen. Sie ist gegliedert in fünf Teile, wobei Teil 1 die allgemeinen Grundsätze zur Bestimmung der Zugeigenschaften vorgibt. In den darauffolgenden Teilen 2 bis 5 werden die Prüfbedingungen werkstoffspezifisch festgelegt:
Mit den Verfahren nach DIN EN ISO 527 können mithilfe von bestimmten Probekörpern folgende Kennwerte ermittelt werden:
Die Typen von Probekörpern und deren Herstellung werden in dem für das jeweilige Material zutreffenden Teil der DIN EN ISO 527 beschrieben.
Die vierteilige Norm DIN EN ISO 6892 beschreibt die Ermittlung der Zugeigenschaften von metallischen Proben unter festgelegten Bedingungen. Die DIN EN ISO 6892 definiert die mechanischen Kennwerte und standardisiert den Zugversuch, sodass die Eigenschaften sicher und reproduzierbar bestimmt werden können.
Teil 1 - Ermittlung der Zugeigenschaften bei Raumtemperatur
Teil 2 - Ermittlung der Zugeigenschaften bei erhöhten Temperaturen (> 35°C)
Teil 3 - Ermittlung der Zugeigenschaften bei tiefen Temperaturen
Teil 4 - Ermittlung der Zugeigenschaften in flüssigem Helium
Typische Materialkennwerte des einachsigen (uniaxialen) Zugversuches sind:
Für die Ermittlung von mechanischen Kennwerten werden in den Teilen der Norm verschiedene Verfahren, bezogen auf die Regelung der Prüfgeschwindigkeit vorgegeben. In der DIN EN ISO 6892-1 (Zugversuch Raumtemperatur) sind es zwei grundlegende Varianten bezüglich der Prüfgeschwindigkeit einsetzbar:
Verfahren A - Prüfgeschwindigkeiten basierend auf Dehngeschwindigkeit
Verfahren B - Prüfgeschwindigkeiten basierend auf Spannungsgeschwindigkeit
Aufgrund der auftretenden Minimierung von Messunsicherheiten und Unterschieden in den Prüfgeschwindigkeiten, sowie der Tatsache, dass die Dehngeschwindigkeitsempfindlichkeit der Materialien oft unbekannt ist, wird in der DIN EN ISO 8692-1 die Anwendung von Verfahren A dringend empfohlen.
Bestimmung des Widerstandes gegen das Verwinden eines metallischen Drahtes (Runddraht oder Profildraht). Dabei wird die Probe solange um ihre eigene Achse verdreht, bis der Probenbruch eintritt oder die geforderte Mindestanzahl an Umdrehungen erreicht ist.
Als Prüfergebnis für den einfachen Verwindeversuch dient die Anzahl der vollständigen Umdrehungen. Zusätzlich kann eine visuelle Bewertung und Einstufung des Bruchbildes anhand von Schaubildern aus dem Normanhang erfolgen.
Möbel - Sitzmöbel - Bestimmung der Standsicherheit; Deutsche Fassung EN 1022:2018.
Büromöbel - Büro-Arbeitsstuhl - Teil 1: Maße - Bestimmung der Maße; Deutsche Fassung EN 1335-1:2020. Festlegung der Maße für vier Arten von Büro-Arbeitsstühlen und der Prüfverfahren für deren Bestimmung.
Büromöbel - Büro-Arbeitsstuhl - Teil 2: Sicherheitsanforderungen; Deutsche Fassung EN 1335-2:2020. Prüfverfahren für die Anforderungen an die Sicherheit, Festigkeit und Dauerhaltbarkeit für Büro-Arbeitsstühle.
Möbel - Tische - Prüfverfahren zur Bestimmung der Standsicherheit, Festigkeit und Dauerhaltbarkeit; Deutsche Fassung EN 1730:2012.
Büromöbel - Büro-Arbeitstische - Teil 1: Maße; Deutsche Fassung EN 527-1:2011.
Büromöbel - Büro-Arbeitstische - Teil 2: Anforderungen an die Sicherheit, Festigkeit und Dauerhaltbarkeit; Deutsche Fassung EN 527-2:2016+A1:2019.
Unter dem Einsatzhärten von Werkstücken aus Stahl versteht man die Wärmebehandlung der Oberfläche. Dabei wird das Werkstück aufgekohlt, gehärtet und im Anschluss angelassen. Als Ergebnis erhält man einen weichen Kern bei einer gleichzeitig harten Oberfläche. Die Randschicht des Werkstücks wird bei einer Temperatur von 850°-950°C mit Kohlenstoff angereichert. Der Kohlenstoff diffundiert von der angereicherten Randschicht in den Kern. In der Folge stellt sich ein Kohlenstoffprofil ein, das vom Rand zum Inneren des Werkstücks hin, einen abnehmenden Kohlenstoffgehalt aufweist. Im Anschluss an die Aufkohlung wird das Bauteil gehärtet und angelassen.
Als Einsatzhärtetiefe (CHD) wird der senkrechte Abstand von der Probenoberfläche bis zu der Schicht genannt, deren Grenzhärte 550 HV betragen sollte. Die Grenzhärte leitet sich grafisch aus einer Härteverlaufskurve ab. Letztere stellt die Härte in Abhängigkeit des Abstands von der Probenoberfläche (Randabstand) dar. Die Einsatzhärtetiefe wird in mm angegeben.
An der fein bearbeiteten Probenoberfläche werden in exakt definierten Abständen Probeneindrücke aufgebracht. Als Prüfverfahren kann sowohl Vickers als auch Knoop mit einer Prüfkraft zwischen 0,98-9,8 N zum Einsatz kommen.
Durch Ausmessen des Randabstands bis zur Grenzhärte von 550 HV bzw. den entsprechenden Knoop-Härtewert erhält man die Einsatzhärtetiefe (CHD-Wert).
Die ISO 37 beschreibt eine Methode zur Bestimmung der Zugfestigkeitseigenschaften von thermoplastischen sowie klassischen Elastomeren, wie beispielsweise Gummi. Bei Thermoplastischen Elastomeren handelt es sich um Kunststoffe, welche sich bei Raumtemperatur wie die klassischen Elastomere verhalten, bei Wärmezufuhr allerdings eine plastische Verformung zulassen.
Bei einem Zugversuch nach ISO 37 können folgende Eigenschaften bestimmt werden:
Die Norm beschreibt als zulässige Prüfkörper-Geometrien hantelförmige Flachproben sowie Ringe, welche weitestgehend den Abmessungen aus der DIN 53504 entsprechen.
Die Richtlinie des Gesamtverbandes der Aluminiumindustrie (GDA) und des Verbandes der Automobilindustrie (VDA) umfasst tiefergehende Anforderungen an die Auswertung des Metallzugversuches an Aluminium Walzprodukten nach DIN EN ISO 6892-1. Neben den Vorgaben der Norm, fordert Sie zur Sicherung der Produktqualität unter anderem die Erfüllung der folgenden zusätzlichen Punkte:
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Einteilung Bei der dynamischen Thermischen Analyse wird der zu untersuchende Stoff langsam, d.h. im Thermodynamischen Gleichgewicht, erhitzt beziehungsweise abgekühlt. Gleichzeitig ermittelt ein Thermoelement ständig die Temperatur. Verfahren der dynamischen Thermischen Analyse sind Thermogravimetrie, Dynamische Differenzkalorimetrie, Differenzthermoanalyse und die Emmissionsgas-Thermoanalyse. Die statische Thermische Analyse wird unter anderem in der Mineralogie gebraucht. Die zu untersuchende Mineralprobe wird dabei über Stunden oder Tage auf eine konstante Temperatur gebracht. Während dieser Zeit wird der Wasser- beziehungsweise Glühverlust erfasst und aufgezeichnet. Auf diese Weise lassen sich Umwandlungspunkte von fest nach flüssig bis gasförmig (Schmelz- und (Siedepunkt) bei Temperaturänderungen ermitteln. (siehe auch: Aggregatzustand) Bedeutung für die Werkstoffkunde Abkühlkurven verschiedener Stoffe Von besonderem Interesse sind bei Metallen, Legierungen und Kunststoffen die Übergänge von fest nach flüssig sowie eventuelle Temperaturänderungen im festen Zustand, da sich auch Umwandlungen des Kristallsystems durch Haltepunkte bemerkbar machen. Kristallsystem-Umwandlungen lassen sich nutzen, um Metalle und Legierungen zu härten. Die Messergebnisse werden in Temperatur-Zeit-Diagramme eingetragen. Die miteinander verbundenen Punkte ergeben die Aufheiz- beziehungsweise Abkühlkurven. Die nebenstehenden Abkühlkurven sind beispielsweise charakteristisch für amorphe Stoffe (1), ein reines Element oder eine eutektische Legierung (Eutektischer Punkt) (2), eine Legierung mit Mischkristallbildung (3) und eine naheutektische Legierung (4) |
Durchführung Die Prüfköper werden an den aufgedickten Enden eingespannt. Die Prüfmaschine tordiert den rohrförmigen Körper, wobei ein konstanter Schubspannungszustand in der Rohwand entsteht. Gleichzeitig kann der Rohrkörper mit axialem Druck oder Zug beaufschlagt werden. Dadurch wird dem Schubspannungszustand Querdruck oder Querzug überlagert. Mittels Dehnungsmesstreifen oder Kraft- und Momentenaufnehmer werden die ertragenen Dehnungen bzw. Lasten aufgezeichnet. Hintergrund der Prüfung Bei Faser-Kunststoff-Verbunden hängt der ertragbare Spannungszustand von der anliegenden Spannungskombination ab. Daher müssen unterschiedliche Kombinationen von Querzug und Schub bzw. Querdruck und Schub überprüft werden. Mit der ZDT-Prüfung lassen sich somit die matrixdominierten Grundfestigkeiten einer UD-Schicht direkt ermitteln. Neben der reinen Bruchlast lassen sich mit der ZDT-Prüfung auch Elastizitätsgrößen bestimmen. Mit Flachzugproben oder Proben in Schubrahmen können kombinierte Spannungsfälle praktisch nicht ermittelt werden. Zusätzlich besteht bei Flachproben die Problematik des ungleichmäßigen Spannungszustands in der Klemmung. Dies bedingt oft ein Versagen in der Einspannung und nicht im freien Bereich. Probekörper Die Probekörper bestehen aus einer reinen Umfangswicklung der zu prüfenden Faser-Matrix-Kombination. An den Enden werden Verdickungen angewickelt, die das Einspannen vereinfachen. Die Probekörper lassen sich im Nasswickelverfahren oder auch aus Prepreg herstellen. Im Nasswickelverfahren sind sowohl warm- als auch kalthärtende Harze einsetzbar. Damit ist die ZDT-Prüfung nicht auf einen bestimmten Matrix- oder Fasertyp beschränkt. Ergebnisse Ergebnis der ZDT-Prüfung. Punkte stellen die Mittelwerte der gemessenen maximalen Spannungen dar. Die Darstellung wird als Bruchkurve bezeichnet. Die Ergebnisse der Prüfung werden zumeist auf Spannungen umgerechnet und im |