3-Punkt-Biegeversuch an Kunststoffen nach DIN EN ISO 178

Der 3-Punkt-Biegeversuch nach DIN EN ISO 178 ist eine der wichtigsten Prüfmethoden zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen. Zur Bestimmung der Biegeeigenschaften thermoplastischer und duroplastischer Kunststoffe – wie dem Biegemodul, der Biegefestigkeit und Bruchdehnung – bietet Hegewald & Peschke ein normkonformes Prüfsystem. Das Prüfverfahren wird an einer Biegeprüfmaschine wie z.B. der inspekt solo, inspekt blue oder der inspekt table in Kombination mit einer 3-Punkt-Biegebank durchgeführt.

Der 3-Punkt-Biegeversuch nach DIN EN ISO 178

Die Norm DIN EN ISO 178 „Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften“ legt die standardisierten Prüfbedingungen fest, unter denen Kunststoffe im 3-Punkt-Biegeversuch getestet werden. Ziel ist es, belastbare Kennwerte für Konstruktion, Materialauswahl und Qualitätssicherung zu erhalten. Im 3-Punkt-Biegeversuch wird eine flache Kunststoffprobe auf zwei Auflagern positioniert und in der Mitte punktuell belastet. Dabei werden Kraft und Durchbiegung kontinuierlich erfasst. Aus dem resultierenden Spannungs-Dehnungs-Diagramm lassen sich wichtige Materialkennwerte wie Biegemodul (Materialsteifigkeit), Biegefestigkeit und Bruchdehnung bestimmen. Wird eine hohe Vergleichspräzision bei der Durchbiegungsmessung gefordert, können z.B. Messtaster in das Prüfsystem integriert werden, die die Durchbiegung lastfrei unter der Probe ermitteln. In den meisten Fällen ist aber die Durchbiegungsmessung über den Traversenweg der Prüfmaschine nach Normvorgaben ausreichend.

Die Biegeversuche werden typischerweise mit einer Stützweite von 64 mm bei einer Probendicke h = 4 mm durchgeführt. Als Prüfgeschwindigkeit hat sich 2 mm/min etabliert; in speziellen Fällen wird auch mit 5 mm/min gearbeitet. 

Die Prüfung läuft bis zum Probenbruch oder bis zum Erreichen eines Kraftmaximums. Tritt weder Bruch noch ein eindeutiges Kraftmaximum auf, wird der Versuch bei einer konventionellen Durchbiegung von 6 mm (bei h = 4 mm) abgebrochen.

Die so ermittelten Kennwerte bei Probenbruch und die Werte aus nicht brechenden, duktilen Proben sind nicht direkt vergleichbar. Um eine Vergleichbarkeit zu ermöglichen kann alternativ eine frei definierte Dehngrenze bei x Prozent festgelegt werden, aus der eine Biegespannung σfx abgeleitet wird. Dieses Vorgehen orientiert sich an der Praxis aus dem Zugversuch, ist jedoch für Biegeprüfungen nicht generell standardisiert.

Die Auswertung des Biegeversuchs erfolgt mit der Prüfsoftware LabMaster und dem entsprechenden Modul für Biegeversuche.

Merkmale der 3-Punkt-Biegebank:

• geeignet für Prüfverfahren nach Norm ISO 178
• Kapazität / Belastungsrichtung: 20 kN / Druck
• Temperaturbereich: Raumtemperatur
• Probenabmessungen / Eigenschaften: streifenförmige Probekörper nach Norm
• Abmessungen / Ausführung: Auflagerabstand 10-150 mm manuell stufenlos einstellbar, Breite Auflager/Finne 50 mm, Radius Auflager 2 und 5 mm, Radius Finne 5 mm, Lagerung Auflager/Finne starr, Höhe 100 mm, Breite 280 mm, Tiefe 50 mm

Merkmale der Universalprüfmaschinen:

• Universell einsetzbar: Geeignet für Zug-, Druck-, Biege- und Schälprüfungen verschiedenster Materialien
• Hochpräzise Steuerung: Hohe Genauigkeit beim Kraft- und Wegeinsatz – ideal für anspruchsvolle Biegetests
• Effizientes Handling: Ergonomisches Design, brushless Drive und optionale Integration externer Geräte ermöglichen die einfache Bedienung in Labor- und Produktionsumgebungen 

Fazit: Der 3-Punkt-Biegeversuch nach DIN EN ISO 178 liefert essenzielle Kennwerte für die Werkstoffprüfung von Kunststoffen. Mit der universellen Prüfsoftware LabMaster und flexibler Ausstattung ermöglichen die Universalprüfmaschinen von Hegewald & Peschke eine effiziente, präzise und normkonforme Kunststoffprüfung.

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