Zugfestigkeit abhängig von der Dicke? Kunststoffe

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo an alle,
verfasse im Moment eine Studienarbeit die sich unter anderem mit Kunststoffolien beschäftigt.

Dabei unterliegen die Angaben der mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Reißdehnung genormten Prüfverfahren. So wird in Europa üblicherweise mit der Norm EN ISO 527-2 geprüft;

In den USA wird dagegen mit der amerikanischen Prüfnorm ASTM D882 untersucht.

Wesentlicher Unterschied beider Normen sind die Prüfbedingungen, genauer die Form und Maße der Probekörper mit denen die Zugeigenschaften ermittelt werden.

So wird bei der EN ISO 527-2 Prüfung generell ein Prüfling der Dicke h = 4mm zur Bestimmung der Zugeigenschaften beansprucht, hingegen bei der ASTM D882 Methode die Probendicke nicht größer als 0,25mm ist.

Nun erscheint mit letztere Prüfmethode wesentlich praxisorientierter, da sie reele Beanspruchungsgrenzen des Produktes (Folien sind in der Regel ca. 0,2mm stark) wiedergibt und sich im Vergleich zu der EN ISO 527-2 Norm nicht auf pauschalisierte Messwerte des untersuchten Kunststofftypen alleine richtet.

Ist meine Vermutung richtig?

Gruß,
Daniel

#2

Ergänzung:

Bei den hier erwähnten Folien handelt es sich um Gewächshausfolien. Diese sind in der Regel 0,2mm stark.

#3

Moin, Daniel,

Ist meine Vermutung richtig?

wenn sich bei beiden Messverfahren die gleichen Zugfestigkeiten ergeben, dann nicht, sonst schon. Das sonst würde mich aber wundern.

Gruß Ralf

#4

Hallo Ralf,

ob beide Prüfnormen gleiche Werte liefern, kann ich nicht beurteilen, aber mir scheint es, dass ein 0,2mm Probestreifen im Vergleich zu einem 4mm Probekörper naturgemäß eine geringere Zugfestigkeit wiedergibt, oder irre ich mich da?

#5

Hallo
ich kenn mich in dieser Branche nicht so sehr aus.
Kann nur sagen, dass bei Stahl die Zugfestigkeit bei geringerer Wanddicke höher ist als bei dickeren Bauteilen. Diese höhere Festigkeit entsteht durch die Herstellungsverfahren.

Für Kunststoff hätte ich was gefunden, vielleicht hilft dir das weiter:
http://senselektro.hu/index2.php?option=com_docman&t…
Anscheinend gibt es danach verschiedene Probeformen nach IS0 527
(–> Seite 14). Für Folien: IS0 527-3 Typ 2

sg

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#6

Hi Daniel,

ob beide Prüfnormen gleiche Werte liefern, kann ich nicht
beurteilen, aber mir scheint es, dass ein 0,2mm Probestreifen
im Vergleich zu einem 4mm Probekörper naturgemäß eine
geringere Zugfestigkeit wiedergibt, oder irre ich mich da?

Du irrst, und zwar heftig. Die Zugfestigkeit wird nicht in N angegeben, sondern in N/mm² Querschnittsfläche.

Dass es für einen dicken Streifen mehr Kraft zum Zerreißen braucht als für eine dünnen, zählt nicht zu den Materialeigenschaften, sondern zur Lebenserfahrung :smile:

Gruß Ralf

#7

Hallo lag

ich kenn mich in dieser Branche nicht so sehr aus.
Kann nur sagen, dass bei Stahl die Zugfestigkeit bei
geringerer Wanddicke höher ist als bei dickeren Bauteilen.
Diese höhere Festigkeit entsteht durch die
Herstellungsverfahren.

Dass man sich in einer Branche nicht auskennt, macht nichts, revolutionäre Erfindungen sollte man aber patentieren lassen.

Bitte schick mir die zugrunde liegenden Daten ich werde mit diesem Patent sicher reich. Allein die Materialeinsparung !
Druckbehälter, die noch aus 250 mm dickem Material gebaut werden, könnten dann nur 2 mm Wanddicke haben, einfach super.

Wie sagte der Komiker, wenn man keine Ahnung hat, einfach mal die F… halten.

Gruß
Rochus

#8

Bitte schick mir die zugrunde liegenden Daten ich werde mit
diesem Patent sicher reich.

Aber gerne, nur reich wirst du damit sicher nicht:
nur ein Beispiel:
Werkstoff: 1.7225 http://www.werkstofftechnik.com/software/42Crmo4.pdf
Dicke mm²

Wie sagte der Komiker, wenn man keine Ahnung hat, einfach mal
die F… halten.

Dieser Jemand ist kein Komiker, sondern ein weiser Mensch

schöne Grüße

#10

erstmal danke für eure beteiligung,

habe im inet eine ähnliche diskussion zu meiner frage gefunden

http://www.techniker-forum.de/techn-mechanik-42/frag…

laut dieser aussage ist die zugfestigkeit in etwa proportional zu der eingesetzten fläche.

Zitat: „Doppelte Fläche heißt daher keinesfalls doppelte Zugfestigkeit, sondern nur, dass man (etwa) die doppelte Kraft zum Bruch benötigt…“

weitere Meinung sind wünschenswert,

Daniel

#11

Moin, Daniel,

laut dieser aussage ist die zugfestigkeit in etwa proportional
zu der eingesetzten fläche.

homogenes Material vorausgesetzt ist die Zugfestigkeit immer die gleiche. Wenn auf Inhomogenitäten abgehoben wird, lassen sich beliebige Argumente basteln, gerade so, wie es in der erwähnten Diskussion passiert.

Gruß Ralf

#12

Hallo Daniel,

Nun erscheint mit letztere Prüfmethode wesentlich
praxisorientierter, da sie reele Beanspruchungsgrenzen des
Produktes (Folien sind in der Regel ca. 0,2mm stark)
wiedergibt und sich im Vergleich zu der EN ISO 527-2 Norm
nicht auf pauschalisierte Messwerte des untersuchten
Kunststofftypen alleine richtet.

Ist meine Vermutung richtig?

Je nach Material und Herstellungsprozess können sich unterschiedliche Werte ergeben.

Polymere können recht lange Ketten bilden.

Werden diese Ketten bei der Herstellung in einer Richtung ausgerichtet (gestreckt), hat das Material unterschiedliche Zugfestigkeiten quer und längs zur Ausrichtung der Ketten.

Es ist technisch Möglich, dass bei dicken Folien aus Thermoplasten die Ketten weniger stark ausgerichtet sind, als bei dünnen bis sehr dünnen. Das hängt aber vom Herstellungsverfahren ab.

MfG Peter(TOO)

#13

Noch zwei Links
Hallo,

http://www.m-petfilm.com/Europe/Biaxiale%20Orientier…

https://publications.european-patent-office.org/Publ…
Beim Durchlesen kann man sehen, dass eine 0.25mm Folie entweder direkt extrudiert oder aus einer dickeren gestreckt werden kann.

MfG Peter(TOO)

#14

Hallo Daniel,
Deine Vermutung ist erst mal nicht richtig. Du verfasst eine Studienarbeit. Für wen? Ist der Auftraggeber ein Deutscher, Amerikaner, Europäer? Was interssieren mich, als Deutscher, amerikanische Nornen? Was interessiert einem Amerikaner deutsche oder europäische Normen? -Halt nur dann wenn exportiert wird. Ist das der Fall, dann sollten Vergleiche aufgestellt werden. Bei einer Studienarbeit für ein deutsches (europäisches) Unternehmen gilt die EN ISO Norm. Was sonst?
Also der Auftraggeber ist wichtig.
Gruß Bernd

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#15

Hallo Daniel,
Deine Vermutung ist erst mal nicht richtig. Du verfasst eine
Studienarbeit. Für wen? Ist der Auftraggeber ein Deutscher,
Amerikaner, Europäer? Was interssieren mich, als Deutscher,
amerikanische Nornen? Was interessiert einem Amerikaner
deutsche oder europäische Normen? -Halt nur dann wenn
exportiert wird. Ist das der Fall, dann sollten Vergleiche
aufgestellt werden. Bei einer Studienarbeit für ein deutsches
(europäisches) Unternehmen gilt die EN ISO Norm. Was sonst?
Also der Auftraggeber ist wichtig.
Gruß Bernd

Hallo Bernd,
mein Thema lautet „Identifizierung kostengünstiger Kunststoffabdeckungen für Luftkollektoren“
Dabei soll unteranderem nach geeigneten Folien auf dem deutschen Markt recherchiert werden und verglichen werden. Dabei wurde bei einer Folie mit der ASTM Norm geprüft. Darum meine Frage.

Gruß,
Daniel