Das ZwickRoell Prüflabor führt aktuell Ermüdungsprüfungen an den Kunststoffen Polyoxymethylen (POM) und Polyamid 66 (PA66-GF35) im Rahmen eines Ringversuchs durch. Dieser wird vom CAMPUS® Arbeitskreis „Fatigue“ organisiert. Ein Arbeitskreis, der aus Experten der Automobilindustrie, Kunststoff-Materialherstellern und Prüfmittelherstellern besteht.
Ziel der Zusammenarbeit ist das Definieren einer einheitlichen Prüfmethodik durch die exakte Festlegung sinnvoller Prüfbedingungen, die zu einer verbesserten Reproduzierbarkeit der Prüfergebnisse zwischen verschiedenen Prüflaboren führen soll. 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.
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| Die elektrodynamische Prüfmaschine LTM 10 ist mit einer Temperier-einrichtung ausgestattet, die sowohl für eine kräftige Luftströmung als auch für exaktes Einhalten der Prüftemperatur sorgt |
Um den Prüfablauf zu optimieren, wird bei der 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 Prozent realistisch ist.
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.
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| Das Wöhler-Diagramm zeigt die Anzahl Schwingungszyklen bis zum Bruch des Probekörpers in Abhängigkeit vom Zugspannungsniveau |
Ziel der gemeinsamen Ringversuche ist es, diese Methodik als Normungsvorschlag bei ISO einzubringen, sofern sich deren Eignung im weiteren Verlauf der Untersuchungen bestätigt.
CAMPUS (Computer Aided Material Preselection by Uniform Standards) ist ein Werkstoffinformationssystem für die Kunststoffin - dus trie, das 1988 von mehreren Rohmaterialherstellern ins Leben gerufen wurde. Aktuell zählt CAMPUS 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. Die CAMPUS Datenbank (www.campusplastics.com) gilt weltweit als führend in Bezug auf den Grad der Standardisierung und somit Vergleichbarkeit der Kennwerte und die Unterstützung von Kennwertdiagrammen. Diese Daten werden für qualifizierte Nutzer kostenfrei zur Verfügung gestellt.
