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Prüfung von thermoplastischen und härtbaren Formmassen

Ausgewählte Prüfverfahren, die mit Prüfmitteln von Zwick durchgeführt werden können

Was sind Formmassen?

Als Formmassen werden Kunststoffe in ihrem Zustand vor der eigentlichen Formgebung, zum Beispiel durch Pressen, Spritzgießen oder Extrudieren, bezeichnet. Die Kunststoffe liegen zumeist in Form von Granulat, Pulver, als Mahlgut oder als Schnitzel vor um komfortabel transportiert und einem nächsten Produktionsschritt zugeführt zu werden. Für viele Polymere sind Beschreibungen und spezifische Bedingungen zur Prüfung  in den sogenannten Formmassenormen der ISO festgelegt.

Beispiele für Formmassenormen:

  • ISO 17855-1 und -2: Polyethylen (PE) Formmassen
  • ISO 19069 -1 und -2: Polypropylen (PP) Formmassen
  • ISO 1622 -1 und -2: Polystyrol (PS) Formmassen
  • ISO 1874 -1 und -2: Polyamid (PA) Formmassen
  • ISO 7391 – 1 und -2: Polycarbonat (PC)-Formmassen
  • ISO 2898 – 1 und -2: Weichmacherhaltige Polyvinylchlorid (PVC-P)-Formmassen

Herstellung von Probekörpern

Die Prüfungen finden an genormten Probekörpern statt. Diese Probekörper werden unter exakt definierten Bedingungen hergestellt. So wird sichergestellt, dass die Prüfergebnisse wirklich eine Eigenschaft des Polymers darstellen und die Vergleichbarkeit nicht wesentlich durch Verarbeitungsparameter, wie z.B. eine unterschiedliche Orientierung der Kettenmoleküle, beeinflusst werden. Auf diese Weise können vergleichbare Prüfdaten gewonnen werden.

Normen für die Herstellung von Probekörpern:

  • ISO 294-1: Spritzgießen – Allgemeine Grundlagen
  • ISO 294-2: Spritzgießen – Kleine Zugstäbe
  • ISO 294-3: Spritzgießen – Kleine Platten
  • ISO 294-4: Spritzgießen – Bestimmung der Verarbeitungsschwindung
  • ISO 295: Pressen von Probekörpern aus duroplastischen Werkstoffen
  • ISO 2818: Herstellen von Probekörpern durch mechanische Bearbeitung
  • ISO 20753: Probekörper
  • ISO 3167:Vielzweckprobekörper

Prüfablauf und Ergebnisauswertung

Prüfnormen beschreiben den Prüfablauf und das Auswerteverfahren zum Teil in allgemeiner Form. So können diese Normen sowohl für Formmassen, als auch für Probekörper eingesetzt werden, die aus Halbzeugen oder Bauteilen entnommen wurden. Da für die Formmassencharakterisierung eine hohe Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse im Vordergrund steht, wurden zusätzliche einengende Festlegungen getroffen.

  • ISO 10350-1: Vergleichbare Einpunktkennwerte
  • ISO 11403: Vergleichbare Vielpunktkennwerte
  • ISO 17282: Kunststoffe - Leitfaden für die Erfassung und Darstellung von Konstruktionsdaten

Viele ISO-Normen geben Präzisionsdaten für das jeweils beschriebene Prüfverfahren an. Diese Präzisionsdaten werden üblicherweise in internationalen Vergleichstests anhand von Ringversuchen ermittelt. Dargestellt werden die Wiederholpräzision und die Vergleichspräzision.

Die Wiederholpräzision beschreibt die Streubreite für Ergebnisse, die innerhalb eines Prüflabors, von einem Bearbeiter und mit denselben Prüfgeräten unter gleichen Umgebungsbedingungen ermittelt wurden. Dieser Wert ist relevant für die Vergleichbarkeit innerhalb eines Unternehmens, zum Beispiel im Rahmen der Qualitätssicherung.

Die Vergleichspräzision beschreibt die Streubreite für Ergebnisse, die in mehreren Prüflabors, von mehreren Bedienern und mit mehreren Prüfgeräten unter den in den Normen festgelegten Umgebungsbedingungen ermittelt wurden. Damit beschreibt dieser Wert eine Vergleichbarkeit, wie sie typischerweise im Kunde-Lieferant Verhältnis zu erwarten ist. Es liegt auf der Hand, dass die Vergleichspräzision normalerweise viel größer ist als die Wiederholpräzision.

Zwick Prüfmittel

Zwick liefert  zuverlässige Universal-Prüfmaschinen und Längenänderungsaufnehmer für Zug-, Biege- und Druckprüfungen sowie Pendelschlagwerke, HärteprüfmaschinenFließprüfgeräte und HDT/Vicat Prüfgeräte in manueller und in komplett automatisierten Ausführungen. Konstruktive Details sorgen an vielen Stellen für eine Minimierung des Bedienereinflusses auf die Prüfergebnisse und tragen entscheidend dazu bei, dass die Prüfmittel von Zwick Spitzenwerte in Wiederhol- und Vergleichspräzision erzielen.


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