Normung als Ziel: Ermüdungsprüfungen an POM und PA66
Der Arbeitskreis Fatigue des Werkstoffinformationssystems Campus lässt Ermüdungsprüfungen an den Hochleistungskunststoffen POM und PA66-GF35 durchführen.
Die Ermüdungsprüfungen an Polyoxymethylen (POM) Polyamid 66 (PA66-GF35) nimmt Zwickroell in seinem Prüflabor im Rahmen eines Campus-Ringversuchs vor. Ziel des Ringversuchs ist es, diese Methodik als Normungsvorschlag bei ISO einzubringen, sofern sich deren Eignung im weiteren Verlauf der Untersuchungen bestätigt.
Der Ringversuch wird auf Basis der Campus-intern als „Option X“ bezeichneten Prüfmethodik durchgeführt. Dabei wird der genormte Zug-Probekörper Typ A1 nach ISO 20753 mit einer sinusförmigen Zugspannung in einem Spannungsverhältnis r von 0,1 im Zugschwellbereich geprüft. Das Ergebnis ist ein Wöhler-Diagramm (englisch: S-N Curve), das die Anzahl Schwingungszyklen bis zum Bruch des Probekörpers in Abhängigkeit vom Zugspannungsniveau zeigt.
Ermüdungsprüfungen mit laufender Frequenzanpassung
Um den Prüfablauf zu optimieren, wird bei Option X nicht mit einer festen Prüffrequenz gearbeitet: Aus dem Kraft-Weg Verlauf wird die dissipierte Energie und zusammen mit der jeweils aktuellen Frequenz der laufende Energieeintrag bestimmt, der in einem direkten Zusammenhang mit der Wärmeentwicklung des Probekörpers steht. Durch das fortlaufende Anpassen der Frequenz entsprechend dem momentanen Energieeintrag reduziert sich die Erwärmung des Probekörpers auf ein sinnvolles Maß. Erste Vorversuche zeigten bereits, dass bei guter Qualität des Prüfergebnisses eine Reduktion der Prüfzeit von rund 80 % realistisch ist.
Prüfmaschine LTM 10 mit Temperierkammer im Einsatz
Zwickroell beteiligt sich an diesen Messungen durch den Einsatz einer elektrodynamischen Prüfmaschine der Baureihe LTM 10. Diese ist mit einer für die Durchführung des Option-X-Prüfablaufs optimierten Software ausgestattet. Da die Probekörper bei 80 °C und bei 120 °C geprüft werden, ist diese Maschine zusätzlich mit einer Temperiereinrichtung ausgestattet, die sowohl für eine kräftige Luftströmung als auch für exaktes Einhalten der Prüftemperatur sorgt.
Ziel der Zusammenarbeit von Campus (Computer Aided Material Preselection by Uniform Standards) und Zwickroell ist das Definieren einer einheitlichen Prüfmethodik durch die exakte Festlegung sinnvoller Prüfbedingungen, die zu einer verbesserten Reproduzierbarkeit der Prüfergebnisse zwischen verschiedenen Prüflaboren führen soll.
Das Werkstoffinformationssystem Campus wurde 1988 für die Kunststoffindustrie von mehreren Rohmaterialherstellern ins Leben gerufen wurde. Aktuell zählt es 23 Mitglieder. Zu den wichtigsten Aufgaben zählen die Herstellung einer hohen Vergleichbarkeit von Messwerten der verschiedenen Hersteller, die einheitliche Präsentation der Daten und die Unterstützung der internationalen Normungsarbeit. sk
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