Mechanische Prüfungen

Das akkreditierte PSM-Prüflabor MPK bietet Ihnen ein reichhaltiges Portfolio an Verfahren der mechanischen Kunststoffprüfung zur Bestimmung der Werkstoffeigenschaften, wie Festigkeit, Steifigkeit, Zähigkeit, Duktilität oder Härte. Dabei profitieren Sie nicht nur von der umfangreichen Gerätetechnik, sondern auch von der jahrzehntelangen Erfahrung unserer Mitarbeiter auf dem Gebiet der Kunststoffprüfung. Die PSM-Mitarbeiter sind nicht nur Experten auf ihren Fachgebieten, sondern auch international anerkannte Forscher und Wissenschaftler, was durch den Status von PSM als An-Institut an der Hochschule Merseburg bestätigt wird.

Im Bereich der mechanischen Prüfung bieten wir Ihnen folgende Verfahren an:

Dabei decken wir das volle Spektrum an Kunststoffen ab, angefangen von Thermoplasten, über Duromere, Elastomere, thermoplastische Elastomere, Folien, bis hin zu Laminaten und Verbundwerkstoffen.

Wünschen Sie mehr als nur Kennwerte oder die Abarbeitung von Lastenheften? PSM bietet Ihnen außerdem:

  • Schadensanalyse und Gutachten durch öffentlich vereidigte Sachverständige
  • Bruchmechanische Untersuchungen
  • Prüfungen zur Lebensdauerabschätzung
  • Beratungen und Konzeption der Prüfaufgaben
  • Herstellung der Probekörper aus Granulat oder Präparation aus Bauteilen/Platten

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FAQ: Häufige Fragen zu mechanischen Prüfungen

Wie wird der Druckverformungsrest (DVR) zur Beurteilung des elastischen Rückstellvermögens von Dichtungen bestimmt?

Eine dauerhaft zuverlässige Dichtwirkung von Elastomerdichtungen erfordert ein gutes elastisches Rückstellvermögen auch nach längerer Druckverformung. Der Druckverformungsrest (DVR) beschreibt den nach Entlastung verbleibenden Verformungsanteil und ist damit eine wichtige technologische Kenngröße für Elastomere, thermoplastische Elastomere (TPE) und Dichtungswerkstoffe.

Die Polymer Service GmbH Merseburg bestimmt den Druckverformungsrest nach DIN ISO 815-1 bei Umgebungs- und erhöhten Temperaturen sowie bei Bedarf nach DIN ISO 815-2 bei niedrigen Temperaturen. Die Prüfkörper werden über eine definierte Zeit bei festgelegter Verformung und Temperatur gelagert. Nach der Entlastung und einer definierten Erholungszeit wird die verbleibende Verformung bestimmt und daraus der DVR berechnet.

Unsere Prüfingenieure beraten bei der Auswahl anwendungsrelevanter Prüftemperaturen und Lagerungszeiten. Die Ergebnisse ermöglichen die vergleichende Beurteilung des Rückstellverhaltens von Dichtungswerkstoffen und sind beispielsweise für Materialauswahl, Qualitätskontrolle sowie Dichtungsanwendungen in Automotive, Hydraulik und Pneumatik relevant.

Können das Zug- und Dehnungsverhalten von Elastomeren und Gummi normgerecht nach DIN ISO 37 oder DIN 53504 geprüft werden?

Ja. In unserem akkreditierten Prüflabor führen wir Zugversuche an Elastomeren und Gummi nach DIN ISO 37 oder DIN 53504 durch. Dabei bestimmen wir unter anderem Zugfestigkeit, Reißdehnung sowie Spannungswerte bei definierten Dehnungen, die wichtige Kennwerte für das mechanische Verhalten elastomerer Werkstoffe darstellen. Diese sind beispielsweise für die Werkstoffauswahl, Qualitätskontrolle und Beurteilung elastomerer Bauteile unter mechanischer Beanspruchung relevant.

Für die Prüfungen steht moderne Prüftechnik von ZwickRoell mit Extensometer, geeigneten Kraftmessdosen und Klemmsystemen sowie eine Temperierkammer für Prüfungen unter definierten Temperaturbedingungen zur Verfügung. Damit können auch die für Elastomere typischen hohen Dehnungen und vergleichsweise niedrigen Prüfkräfte bei unterschiedlichen Temperaturen erfasst werden.

SIe als Kunde erhalten einen übersichtlichen Prüfbericht mit den ermittelten Kennwerten, Spannungs-Dehnungs-Diagrammen und statistischer Auswertung der Messwerte. Bei Bedarf bieten wir zusätzlich eine werkstoffkundliche Bewertung der Ergebnisse an. Unsere Prüfingenieure beraten außerdem bei der Auswahl geeigneter Prüfkörper und Prüfbedingungen.

Können Zugfestigkeit und Reißdehnung von thermoplastischen Kunststoffen normgerecht im Zugversuch nach DIN EN ISO 527 bestimmt werden?

Ja. In unserem akkreditierten Prüflabor führen wir Zugversuche an Kunststoffen nach DIN EN ISO 527-1, -2, -3 und -4 durch. Dabei bestimmen wir unter anderem Zugmodul, Streckspannung, Zugfestigkeit und Dehnungskennwerte wie die Reißdehnung.

Für die Prüfungen stehen moderne Universalprüfmaschinen von ZwickRoell mit dem entsprechenden Zubehör (Extensometer, Kraftmessdosen, Klemmen) sowie eine Temperierkammer zur Verfügung. Unsere Prüfingenieure beraten Sie bei der Auswahl geeigneter Versuchsparameter (Prüfgeschwindigkeit, Prüfkörpergeometrie wie beispielsweise Typ 1A, 1B oder Kleinprüfkörper).

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf kurzen Bearbeitungszeiten und einer für den Kunden nachvollziehbaren Darstellung der Ergebnisse. Kunden erhalten Prüfberichte mit vollständigen Spannungs-Dehnungs-Diagrammen, statistischer Auswertung der Werte und bei Bedarf auch einer werkstoffkundlichen Bewertung. Die Ergebnisse können unter anderem für Werkstofffreigaben, Qualitätskontrollen sowie Anwendungen im Spritzguss und in der Extrusion genutzt werden.

Kann das Kriechverhalten und die Zeitstandfestigkeit von Kunststoffbauteilen unter mechanischer Dauerbelastung geprüft werden?

Kunststoffe neigen unter konstanter mechanischer Belastung (Dauerlast) zu zeitabhängigen Verformungen, dem sogenannten Kriechen. Zeitstandprüfungen ermöglichen es, das Langzeitverhalten von Rohren, Behältern oder Strukturbauteilen zu charakterisieren und wichtige Kennwerte für deren Auslegung zu ermitteln.

In unserem akkreditierten Prüflabor können das Kriechverhalten sowie die Zeitstandfestigkeit von Kunststoffen unter mechanischer Dauerbelastung bewertet werden. Mit dem modernen Prüfstand Kappa Multistation von ZwickRoell führen wir unter anderem Zeitstandzugversuche nach DIN EN ISO 899-1 unter definierten Temperatur- und Lastbedingungen durch. Die ermittelten Kriechmoduln, Zeitstandkennwerte und Kriechkurven liefern wichtige Daten für die Auslegung dauerhaft belasteter Kunststoffbauteile.

Für eine beschleunigte Charakterisierung des Langzeit-Kriechverhaltens kann zudem die Stepped Isothermal Method (SIM) eingesetzt werden. Damit lassen sich Langzeit-Kriechkurven in deutlich verkürzter Prüfzeit ableiten. Neben Kriechversuchen ist auch die Durchführung von Relaxationsversuchen möglich. Welches Prüfverfahren für Ihre Anwendung geeignet ist, klären unsere Prüfingenieure gerne persönlich mit Ihnen.

Welche Prüfungen eignen sich, um die Belastungsgrenzen von Kunststoffbauteilen bei Stoßbelastungen zu ermitteln?

Zur Untersuchung von Kunststoffbauteilen, die im Einsatz starken Stößen oder schlagartigen Belastungen ausgesetzt sind, eignen sich je nach Bauteil und Fragestellung Schlagzähigkeitsprüfungen, instrumentierte Kerbschlagbiegeversuche und instrumentierte Durchstoßversuche. Damit lassen sich die Widerstandsfähigkeit des Kunststoffs gegenüber dynamischen Belastungen und sein Bruchverhalten untersuchen.
Als akkreditiertes Prüflabor führt die Polymer Service GmbH Merseburg normgerechte Charpy- und Izod-Schlagzähigkeitsprüfungen nach DIN EN ISO 179 und DIN EN ISO 180 durch. Mithilfe von Pendelschlagwerken wird die Schlag- bzw. Kerbschlagzähigkeit bestimmt. Die schlagartige Belastung der Probe ermöglicht Rückschlüsse auf das Verhalten des Kunststoffs bei mechanischen Beanspruchungen mit hoher Geschwindigkeit.

Werden detailliertere Informationen zum Bruchverhalten benötigt, können instrumentierte Kerbschlagbiegeversuche eingesetzt werden. Sie ermöglichen es, den dynamischen Rissinitiierungs- und Rissausbreitungswiderstand quantitativ zu beschreiben. Für die Untersuchung des Stoßverhaltens plattenförmiger Kunststoffproben eignet sich außerdem der instrumentierte Durchstoßversuch nach DIN EN ISO 6603-2. Dabei wird die Probe mit einem Fallbolzen bei hoher Geschwindigkeit stoßartig belastet und das Kraft-Verformungs-Verhalten während des Versuchs erfasst. Welches Prüfverfahren für ein konkretes Kunststoffbauteil sinnvoll ist, hängt unter anderem von Werkstoff, Bauteilgeometrie, Belastungsart und den späteren Einsatzbedingungen ab. Unsere Prüfingenieure unterstützen deshalb bei der Auswahl des geeigneten Prüfverfahrens und der Interpretation der Ergebnisse.

Die Kunden erhalten ausführliche Prüfberichte mit ausgewerteten Messdiagrammen. Bei Bedarf bieten unsere Werkstoffexperten zusätzlich eine werkstoffkundliche Bewertung der Ergebnisse an und unterstützen bei der Ableitung möglicher Optimierungsmaßnahmen. Die Ergebnisse können dazu beitragen, stark beanspruchte Spritzguss- und Extrusionsbauteile vor dem Serieneinsatz gezielt zu bewerten und weiterzuentwickeln.