• Branche: Kunststoffindustrie

Mit dem Zugversuch nach ISO 527-1 lassen sich wesentliche mechanische Eigenschaften von Kunststoffen ermitteln wie Zugfestigkeit, Steckgrenze und Elastizitätsmodul.

Die Zugprüfmaschine inspekt duo 10 kN ist mit ihren verschiedenen Verlängerungsoptionen des Prüfraums die optimale Wahl für zahlreiche Prüfanwendungen von Kunststoffen und anderen Materialien mit großen Dehnungen. Ausgerüstet mit pneumatischen Spannzeugen und einer Steuereinheit, kann der Spanndruck über den gesamten Zugversuch kontrolliert und reguliert werden. Dadurch ist die Reproduzierbarkeit des Zugversuchs gewährleistet und ermöglicht auch die Prüfung dünner Kunststofffolien.

Die Maschine verfügt außerdem über einen Krafthaltemodus mit dem Druckspannungen, welche beispielsweise aufgrund des Einspannens auftreten, minimiert werden. Dadurch werden Vorschädigungen von vor allem kraftempfindlichen Proben vermieden. Das ist bei Materialien wie faserverstärkten Kunststoffen oder Folien empfehlenswert, um unerwünschte Einflüsse auf Materialkennwerte zu vermeiden. Mittels Probentiefanschlägen wird eine axiale Einspannung der Zugproben gewährleistet, sodass keine Querkräfte die Prüfergebnisse beeinträchtigen.

Prüfmaschine und Spannzeuge lassen sich mittels Handbedienung direkt an der Maschine steuern, was bei der Prüfung großer Stückzahlen dem Bediener die Arbeit erleichtert und Arbeitsabläufe optimiert. Alternativ ist eine Bedienung über die Prüfsoftware LabMaster möglich. Hier können beispielsweise die Prüfparameter für unterschiedliche Probenformen und -materialien eingegeben werden.

Ein weiterer Bestandteil des Prüfsystems ist das Langwegdehnungsmessgerät MFE910-1. Die elastischen Kennwerte wie der Zugmodul werden über einen induktiven Feinmessbereich gemäß Verfahren B nach DIN EN ISO 527-1 bestimmt. Durch den hohen Messweg können die weiteren Messwerte wie die Ersatzstreckgrenze bzw. Dehngrenze und die Bruchdehnung für Kunststoffe /Elastomere mit hoher Dehnung bestimmt werden.

Übersicht DIN EN ISO 527 - Zugfestigkeitseigenschaften von Kunststoffen

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:

• Teil 2 - für Form- und Extrusionsmassen
• Teil 3 - für Folien und Tafeln
• Teil 4 - für isotrop und anisotrop faserverstärkte Kunststoffverbundwerkstoffe
• Teil 5 - für unidirektional faserverstärkte Kunststoffverbundwerkstoffe

Mit den Verfahren nach DIN EN ISO 527 können mithilfe von bestimmten Probekörpern folgende Kennwerte ermittelt werden:

• Zugfestigkeit: maximale mechanische Zugspannung, die ein Werkstoff aushält
• Elastizitätsmodul (E-Modul): Materialkennwert der bei linear-elastischem Verhalten den proportionalen Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung beschreibt, der bei der Verformung eines festen Körpers auftritt.
• Streckspannung: erstes lokales Spannungsmaximum im Spannungs-Dehnungs-Diagramm - Zunahme der Dehnung ohne Steigerung der Spannung
• Bruchspannung: Zugspannung, die bei Bruch des Probekörpers auftritt
• Bruchdehnung: prozentuale bleibende Verlängerung der Zugprobe (bezogen auf die Anfangsmesslänge) nach dem Probenbruch
• Poissonzahl (Querkontraktionszahl): Materialkennwert, der das Verhältnis der relativen Änderung der Dicke zur relativen Änderung der Länge im einachsigen Zugversuch beschreibt.

Die Typen von Probekörpern und deren Herstellung werden in dem für das jeweilige Material zutreffenden Teil der DIN EN ISO 527 beschrieben.