Zugeigenschaften & Weiterreißfestigkeit, Hosenprobe

ISO 1798, ASTM D 3574-E, ISO 8067, ASTM D 3574-F und Werksvorschriften

Im Zugversuch werden verschiedene Zugeigenschaften an einem festgelegten Probekörper unter definierten Umgebungsbedingungen ermittelt. Neben der Aufzeichnung eines Spannungs-Dehnungsdiagramms steht die Ermittlung der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung im Vordergrund.

Das Verfahren eignet sich gut für Materialvergleiche und für die Qualitätssicherung.

Zugeigenschaften und Weiterreißfestigkeit an weichelastischen Schäumen ISO 1798 und ISO 8067
Grafik_Zugprfung_ISO1798

Zugeigenschaften

Die Probenkörper für diese Prüfungen werden üblicherweise aus dem fertigen Teil oder einer Platte entnommen. Dafür bietet Zwick Schneidpressen mit normgerechten Schneidmessern an. Wichtig ist dabei, dass die Schneidmesser mit einem Auswerfer versehen sind, um eine Verletzungsgefahr bei der Entnahme der Probekörper zu vermeiden.

Vor der Prüfung ist der Probenquerschnitt zu ermitteln. Die Breite des Probekörpers wird üblicherweise aus dem Schnittmaß des verwendeten Schneidmessers übernommen, während die Dicke unter einer definierten Flächenpressung, z. B. nach ISO 1923, gemessen wird. Hierzu bietet Zwick spezielle Messgeräte an.


Zum Einspannen der Probekörper stehen verschiedene pneumatische oder mechanische Probenhalter zur Verfügung. Die Einspannung muss so erfolgen, dass der Probekörper sicher im Schulterbereich gehalten wird, es aber nicht zu Probenbrüchen in der Nähe der Einspannstelle kommen kann. Bei der Auswahl geeigneter Probenhalter und Backeneinsätze steht Ihnen das Prüflabor von Zwick gern zur Seite.

Für die Messung der Bruchdehnung liefert Zwick mechanische und optische Langwegaufnehmer, die die Verlängerung des Probekörpers im Bereich einer festgelegten Messlänge erfassen. Diese Längenänderungsaufnehmer arbeiten weitgehend automatisch. Bei mechanischen Längenänderungsaufnehmern ist darauf zu achten, dass Gewichts- und Reibungskräfte des Längenänderungsaufnehmers im Vergleich zu den zu messenden Kräften sehr gering bleiben. Bei optischen Aufnehmern darf der Probekörper nicht durch die Art der Markierung geschädigt werden.

Normen für diese Prüfung

ISO 1798
Daimler DBL 5452
BMW QV 52009 – Teil 1
PSA D41 1050
VW PV 3410
ASTM  D 3574 test E
General Motors GMW 15471
General Motors GMW 15471
Ford WSK - M99 P32 A
Toyota TSM 7100G
Screen testXpert II Weiterreißversuch nach ISO 8067

Weiterreißfestigkeit

Im Weiterreißversuch wird die so bezeichnete Weiterreißfestigkeit eines Schaumwerkstoffs ermittelt. Unter Zugbeanspruchung bildet sich am Ende des Einschnitts eine Spannungsspitze heraus, in der das Materialversagen stattfindet. Der Reißwiderstand wird breitenbezogen in N/cm angegeben.

Genormt sind Hosen- und Winkelprobekörper, wobei der Hosen-Probekörper nur in der ISO Norm auftritt. Er wird – anders als bei Gummi – auf Rissöffnung (Mode I) belastet.

Beim Hosen-Probekörper findet die Rissausbreitung in der Längsachse des Probekörpers statt und wird über eine Strecke von rund 25 mm durchgeführt, wodurch eine größere Fläche überstrichen wird. Damit steigt die Wahrscheinlichkeit, einen Bereich mit engerer Zellstruktur zu treffen, der dann für eine höhere Maximalkraft verantwortlich ist. Da der Riss durch einen Einschnitt eingebracht wird, bewertet dieses Verfahren eher die Kraft, die zum Vorantreiben eines Risses erforderlich ist.

Der Winkel-Probekörper wird ohne Einschnitt belastet. Es entsteht dadurch zwar ebenfalls eine Spannungsspitze, diese liegt aber nicht vor einem scharfen Einschnitt. Der Riss wird bei diesem Verfahren zudem quer zur Längsachse des Probekörpers vorangetrieben.

Die mit dem Hosen-Probekörper ermittelten Ergebnisse liegen deutlich niedriger und streuen im Vergleich zum Winkel-Probekörper wesentlich stärker. In einem Ringversuch, der im Rahmen der Entwicklung der ISO 8067 durchgeführt wurde, lag die Vergleichspräzision beim Hosen-Probekörper mit 16 bis 36 % etwa dreifach höher als beim Winkel-Probekörper.

Das Prüfverfahren kann mit einer elektromechanischen Prüfmaschine durchgeführt werden. Da die Kräfte relativ gering sind, ist ein Kraftaufnehmer einzusetzen, der im verwendeten Kraftbereich noch die Messgenauigkeit der Klasse 1 erreicht. Eine Wegmessung ist nicht erforderlich, da der Reißwiderstand aus der maximalen während des Versuchs auftretenden Kraft berechnet wird. In der Praxis wird die Weiterreißkraft aber häufig als Grafik über den Weg der ziehenden Klemme dargestellt.

Die Steuerung des Prüfablaufs und die normgerechte Auswertung des Reißwiderstands übernimmt die Prüfsoftware testXpert II.

Normen für diese Prüfung

ISO 8067

PSA D 41 1048

PSA D 41 1049

VW PV 3410 Ford WSS-M15P20-B1/B2
ASTM D 3574 Test F Daimler DBL 5452 General Motors GMW 15471 BMW QV 52009 – Teil 1
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