Bruchverhalten bei hohen Belastungsgeschwindigkeiten

Im Automobilbereich ist es von besonderem Interesse das Bruchverhalten von Materialien bei hohen Belastungsgeschwindigkeiten zu kennen. Für die notwendigen Schnellzerreiß- und Durchstoßversuche an Polymer-Werkstoffen setzt die Industrie Hochgeschwindigkeits-Prüfmaschinen von ZwickRoell ein.
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Polyurethan-Kunststoffe sind vielseitig einsetzbar. Die Anwendungen reichen vom Automobilsektor mit Kotflügeln, Stoßfängern, Seitenschwellern und Dachmodulen über Ski und Snowboards bis hin zu Bau- und Dekorelementen. Je nach Prozessführung und Dosierung der Zusatzstoffe werden unterschiedliche Eigenschaften erzielt.

Im Automobilbereich ist es neben statischen Kennwerten von besonderem Interesse, auch das Verhalten bei hohen Belastungsgeschwindigkeiten zu kennen, da Spannung und Dehnung von der einwirkenden Geschwindigkeit abhängen. Für diese Prüfungen setzt die Polymerindustrie servohydraulische Hochgeschwindigkeits-Prüfmaschinen von ZwickRoell vom Typ HTM 2512 ein. Sie haben eine Nennkraft von 25 kN und arbeiten in einem Geschwindigkeitsbereich von quasistatisch bis 12 m/s. Da die Maschinen für Zug- und Druckversuche geeignet sind, können sie sowohl für Schnellzerreißversuche nach ISO 18872, als auch für Durchstoßversuche nach ISO 6603-2 genutzt werden.

Für die nur wenige Millisekunden dauernde Kraftmessung sind Aufnehmer mit hoher Eigenfrequenz nötig. ZwickRoell verwendet eine piezoelektrische Lösung und setzt damit auch auf einen konsequenten Leichtbau, um die angekoppelten Massen der Einspannung zu minimieren. Bei der Durchstoßvorrichtung befindet sich das Messglied direkt in der Spitze des Stempels. Zur Kolbenwegmessung wird ein inkrementelles, berührungsloses Wegmesssystem eingesetzt, das im Prüfzylinder integriert ist. Die Vorteile sind hohe Stoßfestigkeit, hohe Temperaturstabilität und hohe Dynamik. Im Zugversuch kann der Anwender zusätzlich ein laseroptisches System zur direkten Dehnungsmessung an der Probe einsetzen, so dass Spannungs-Dehnungs-Kurven dargestellt und ausgewertet werden können. Auch dieses ist problemlos und komfortabel unter der Prüfsoftware testXpert eingebunden.


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