Instrumentierter Kerbschlagzugversuch

Der instrumentierte Kerbschlagzugversuch IKZV stellt eine messtechnische Erweiterung des konventionellen Kerbschlagzugversuches nach DIN EN ISO 8256 dar und wird an Prüfkörpern mit Metallklingenkerb durchgeführt. Der IKZV wird mit dem Ziel der Bestimmung bruchmechanischer Kennwerte von Folien, Elastomeren und thermoplastischen Kunststoffen durchgeführt.

Die Auswahl des zu verwendenden Pendelhammers und damit der maximal angebotenen Energie, erfolgt in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu untersuchenden Werkstoffes. Durch die Aufzeichnung des Kraft-Zeit-Signals als Basis für die Berechnung des Kraft-Verlängerungs-Diagramms kann die Bewertung der Zähigkeitseigenschaften erreicht werden.

Für die Durchführung und Auswertung wurde bei uns eine eigene akkreditierte Norm –  MPK-IKZV – entwicklet. Grundlage hierfür bildet die über 30-jährige Erfahrung auf dem Gebiet der bruchmechanischen Untersuchungen an Kunststoffen.

Instrumentierter Kerbschlagzugversuch

Grundlagen

Es ist möglich, unterschiedliche Energieanteile an der Gesamtverformung zu definieren und zu bewerten sowie Messgrößen wie Maximalkraft Fmax und die zugehörige Verformungsgröße lmax zu ermitteln. Die Messgrößen liefern im Rahmen eines Werkstoffvergleiches oder im Rahmen einer Werkstoffoptimierung wichtige Hinweise zur Interpretation der ermittelten Risszähigkeitskennwerte.

Als Ergebnis des instrumentierten Kerbschlagzugversuches IKZV erfolgt auf der Grundlage der ausgewerteten Kraft-Verlängerungs-Diagramme die Berechnung von bruchmechanischen Zähigkeitskennwerten.

Bei diesen Zähigkeitskennwerten handelt es sich bevorzugt um Jd-Werte, die den Widerstand des untersuchten Werkstoffes gegen die Ausbreitung eines instabilen Risses quantifizieren. Ein Vorteil dieser Kennwerte im Vergleich zu der im konventionellen Kerbschlagzugversuch ermittelten Kerbschlagzugzähigkeit atN besteht beispielsweise in ihrer besonderen Struktursensitivität.

Probenvorbereitung

  • Stanzen
  • Kerben

Prüfbedingungen

Instrumentierter Kerbschlagzugversuch
  • Pendel-Energien: 4 J, 7,5 J, 15 J und 25 J
  • Prüfgeschwindigkeiten: 2,9 m/s, 3,7 m/s sowie variabel von 0 m/s bis 2,7 m/s bzw. 3,4 m/s
  • Klimatisierung: Normklima (23 °C, 50 % Luftfeuchte)
  • Temperierung (auf Anfrage)
  • DENT-Prüfkörper (L = 64–80 mm, W = 10 mm und die Gesamtkerbtiefe a = 2 mm)

Normen

Akkreditierte Normen:

  • MPK-IKZV: Prüfung von Kunststoffen – Instrumentierter Kerbschlagzugversuch – Prozedur zur Ermittlung des Risswiderstandverhaltens aus dem instrumentierten Kerbschlagzugversuch

Ergebnisse

  • Werkstoffwiderstand gegenüber instabiler Rissausbreitung JQd
  • Bruchzähigkeit KQd

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