Zugversuch

Der Zugversuch nach DIN EN ISO 527 für Kunststoffe ist eine der wichtigsten Prüfungen zur Bestimmung von Materialeigenschaften. Der Zugversuch dient der Untersuchung des Spannungs-Dehnungsverhaltens von Kunststoffen. Die zuvor im Spritzgussverfahren hergestellten oder aus einem Halbzeug herausgearbeiteten Proben werden unter einachsiger Zugbeanspruchung geprüft (vgl. Abbildung 1). Die Zugprüfmaschine erfasst über die Messung der Kraft und unter Berücksichtigung des Probenquerschnittes, sowie der Messung des Weges, den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung der Probe in einem Spannungs-Dehnungs-Diagramm.

 

 

Mit dem Zugversuch werden typische Materialkennwerte wie E-Modul (Elastizitätsmodul), Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung von Materialien ermittelt. Der Elastizitätsmodul ist im elastischen Bereich die Steigung der Spannungs-Dehnungs-Kurve in einem festgelegten Bereich zwischen 0,05 % und 0,25% Dehnung. Unter der Zugfestigkeit versteht man die maximale Zugspannung, die während des Versuches aufgezeichnet wird. Dieser Kennwert kann in Abhängigkeit vom Werkstoffverhalten mit der Streckspannung oder mit der Bruchspannung identisch sein. Typische Kurvenverläufe für unterschiedliche Materialtypen zeigt Abbildung 2.

Neben der Prüfgeschwindigkeit haben auch weitere Bedingungen einen starken Einfluss auf die Zugeigenschaften von Kunststoffen. Eine besonders große Rolle spielen die Prüftemperatur und die Umgebungsbedingungen bei der Probenlagerung vor der Prüfung, sowie natürlich die Prüfkörperherstellung. In der DIN EN ISO 527-1 sind unterschiedliche Prüfkörpervarianten vorgegeben. Für Spritzgussmaterialien wird standardmäßig der Typ 1A verwendet (vgl. Abbildung 3)

Thermoplastische Elastomere werden unter besonderen Bedingungen nach ISO 37 oder DIN 53504 geprüft. Der bevorzugte Prüfkörper nach DIN 53504 ist der S2-Zugstab.

Der Zugversuch ist eine häufige Prüfung in der Qualitätssicherung von Materialien, aber auch ein wichtiges Instrument zur Ermittlung von Materialdaten für Festigkeitsberechnungen und FE-Strukturanalysen (FEM). Mittels Zugversuch lassen sich Auswirkungen verschiedener Verarbeitungsparameter oder Additivzugaben sowie Farben auf die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen bestimmen.

Das BAHSYS Prüflabor ermittelt für Sie Materialeigenschaften im Zugversuch. Prüfkörper des Typs 1A (oder S2 für thermoplastische Elastomere) können im hauseigenen Technikum hergestellt werden. Verarbeitet werden können alle i.d.R. alle spritzgießbaren Thermoplasten incl. Hochtemperaturwerkstoffe wie PPS, PEEK, PEKK, etc.