Zugversuch an Kunststoffen: Präzise Prüfergebnisse für sichere und langlebige Bauteile

Bei der Polymer Service GmbH Merseburg führen wir professionell und zuverlässig Zugversuche an Kunststoffen nach internationalen Normen durch – bei Raumtemperatur oder auch temperiert. Unsere Prüfungen liefern Ihnen belastbare Daten wie Zugfestigkeit, Elastizitätsmodul, Bruchverhalten und weitere mechanische Kennwerte Ihrer Werkstoffe. So erhalten Sie die Basis für optimierte Konstruktion, Materialauswahl und Qualitätssicherung.

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Was ist ein Zugversuch?

Ein Zugversuch ist ein standardisiertes Prüfverfahren, bei dem ein Probekörper unter kontrollierter Zugbelastung gedehnt wird, bis er bricht. Dabei ermitteln wir die mechanischen Eigenschaften des Materials. Dazu gehören:

  • Zugfestigkeit: Maximale Spannung, die das Material aushält
  • Dehnung: Wie weit sich das Material vor dem Bruch dehnt
  • E-Modul (Elastizitätsmodul): Steifigkeit des Materials
  • Poissonzahl: Verhältnis der seitlichen zur axialen Dehnung, als besondere Leistung können wir die Poissonzahl bei verschiedenen Temperaturen bestimmen, um das Materialverhalten unter realistischen Einsatzbedingungen präzise zu erfassen

Darüber hinaus erstellen wir wahre Spannungs-Dehnungs-Diagramme, die das realistische Verhalten eines Kunststoffs unter Zugbelastung zeigen, auch über den Punkt erster plastischer Verformungen hinaus. Diese detaillierten Diagramme liefern wertvolle Informationen für Dimensionierungsaufgaben und die konstruktive Auslegung von Bauteilen. So können Ingenieure Bauteile sicher planen und Materialversagen vermeiden.

Der Zugversuch liefert somit entscheidende Daten für Qualitätssicherung, Materialauswahl und Konstruktion.

 

Warum ein Zugversuch für Kunststoffe wichtig ist

Ein Zugversuch zeigt, wie sich ein Werkstoff unter Zugbeanspruchung tatsächlich verhält. Er liefert entscheidende Kennwerte wie Zugfestigkeit, Dehnung, Elastizitätsmodul und Bruchverhalten. Diese Daten sind die Grundlage, um:

 

  • die passende Materialauswahl zu treffen und so sicherzustellen, dass Bauteile die geplante Belastung aushalten.
  • Produkte optimal zu dimensionieren, damit Konstruktionen stabil, aber nicht überdimensioniert sind.
  • Qualitätsstandards zuverlässig einzuhalten und Prüfberichte für Kunden, Zertifizierer oder Audits vorzulegen.
  • Schwachstellen frühzeitig zu erkennen, bevor sie im Einsatz zu Ausfällen oder Reklamationen führen.

Damit ist der Zugversuch weit mehr als eine Routineprüfung: Er gibt Unternehmen die Sicherheit, dass ihre Produkte in der Praxis bestehen und schafft eine belastbare Basis für Entwicklung, Fertigung und Markteinführung.

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So stellen wir reproduzierbare Ergebnisse sicher

Damit die Ergebnisse eines Zugversuchs vergleichbar und reproduzierbar sind, ist die Probenvorbereitung entscheidend. Schon kleinste Abweichungen in Geometrie, Oberfläche oder Klimatisierung können die Resultate verfälschen. Deshalb arbeiten wir strikt nach internationalen Normen (DIN EN ISO 527, ISO 37, DIN 53504) und stellen sicher, dass jede Probe die Anforderungen exakt erfüllt.

Probenherstellung

Unsere Prüfkörper werden nach Norm durch Spritzguss, Fräsen oder Stanzen hergestellt. Für bruchmechanische Untersuchungen fertigen wir auf Wunsch einseitige Kerbungen (SENT) oder zweiseitige Kerbungen (DENT). Darüber hinaus können wir Proben konditionieren, z. B. durch Auslagerung in Medien oder künstliche Alterung, um reale Einsatzbedingungen im Labor nachzustellen.

Prüfbedingungen

Während des Versuchs schaffen wir kontrollierte Rahmenbedingungen, damit die Ergebnisse zuverlässig sind:

  • Klimatisierung: Standardklima 23 °C, 50 % Luftfeuchte
  • Prüfgeschwindigkeit: bis 1250 mm/min, je nach Materialanforderung
  • Kraftbereich: 5 N bis 50 kN, geeignet für sehr weiche bis hochfeste Kunststoffe
  • Temperaturbereich: -50 °C bis +250 °C, inkl. Temperaturrampen für praxisnahe Simulationen
  • Besondere Verfahren: Kurzzeitkriechen, Kurzzeitrelaxation und zyklische Versuche

So lassen sich Kunststoffe nicht nur unter Standardbedingungen prüfen, sondern auch in Grenzbereichen, wie sie in der Praxis auftreten können.

Flexibilität der Durchführung

Wir verfügen über verschiedene Klemmvorrichtungen, mit denen sich die unterschiedlichsten Probenformen sicher prüfen lassen. Zusätzlich können wir die Poissonzahl bestimmen, auch temperaturabhängig und wahre Spannungs-Dehnungs-Diagramme erstellen, die ein realistisches Bild des Materialverhaltens geben.

Prüfkörper nach Norm

Wir prüfen mit allen gängigen Prüfkörpern, etwa nach DIN EN ISO 527, ISO 37 oder DIN 53504. Das garantiert eine direkte Vergleichbarkeit mit Ergebnissen anderer Labore und erfüllt internationale Zulassungsanforderungen.

Unsere Prüfverfahren und Leistungen im Überblick

Wir führen die Prüfungen nach DIN EN ISO 527 durch und können unterschiedlichste Probenformen vom Probestab über Spritzgussteile bis hin zu Extrusionsprofilen testen.

Beratungsleistungen

Unsere Prüfungen gehen über Standardwerte hinaus: Wir unterstützen Sie mit detaillierten Analysen und praxisnaher Beratung, damit Sie die Ergebnisse direkt in Konstruktion und Entwicklung umsetzen können. Dazu gehören:

  • Ermittlung der Poissonzahl bei verschiedenen Temperaturen für ein präzises Verständnis des Materialverhaltens unter realistischen Einsatzbedingungen.
  • Wahre Spannungs-Dehnungs-Diagramme als Grundlage für die konstruktive Auslegung und sichere Dimensionierung von Bauteilen.
  • Tests im erweiterten Temperaturbereich (–50 °C bis +250 °C), um das Verhalten Ihrer Kunststoffe auch unter extremen Bedingungen abzubilden.

Standard-Zugversuch

Der klassische Zugversuch dient zur Bestimmung von grundlegenden Werkstoffkennwerten wie Zugfestigkeit, Dehnung und E-Modul. Er bildet die Basis für Qualitätskontrolle, Materialvergleich und Bauteildimensionierung.

Standzugversuch (ruhende Belastung)

Beim Standzugversuch wird eine konstante Zugkraft über längere Zeit aufgebracht. Dadurch lassen sich das zeitabhängige Verhalten und die Stabilität des Materials unter gleichbleibender Belastung beurteilen.

Kriechzugversuch (zeitabhängige Dehnung)

Hierbei setzen wir das Material über einen längeren Zeitraum einer konstanten Spannung aus. Die gemessene zeitabhängige Verformung („Kriechen“) liefert wertvolle Informationen für langlebige Anwendungen.

Schnellzugversuch (hohe Prüfgeschwindigkeiten)

In diesem Verfahren wird das Material mit sehr hohen Geschwindigkeiten belastet. Dadurch lassen sich Eigenschaften unter dynamischen Bedingungen simulieren, wie sie zum Beispiel bei Aufprall- oder Schlagbeanspruchungen auftreten.

Zyklische Beanspruchung (wiederholte Belastung)

Bei dieser Methode wird der Prüfkörper wiederholt quasistatisch be- und entlastet, um das Verhalten unter wechselnden Kräften zu prüfen. So können beispielsweise für Elastomere Erweichungseffekte wie der Mullins-Effekt beschrieben werden.

Mit unseren modernen Prüfmethoden erhalten Sie präzise und reproduzierbare Ergebnisse, die Ihnen eine sichere Grundlage für Entwicklung, Konstruktion und Qualitätssicherung bieten. Wenn auch Sie die Leistungsfähigkeit Ihrer Kunststoffe zuverlässig prüfen lassen möchten, stellen wir sicher, dass Sie verlässliche Daten für fundierte Entscheidungen erhalten.

Unsere Vielfalt an Kunststoffen und Normen

Dank unserer jahrzehntelangen Erfahrung und modernster Prüftechnik decken wir ein breites Spektrum an Normen für den Zugversuch ab. Damit können wir nahezu alle Kunststoffarten von Thermoplasten, Duromeren, Elastomeren, thermoplastischen Elastomeren (TPE, TPU usw.) bis hin zu Folien, Laminaten, Gewebe und Faserverbundwerkstoffen prüfen.

Egal, ob Spritzgussteile, Extrusionsprofile, Folien oder Prototypen, wir liefern Ihnen Daten zur Festigkeit, Verformbarkeit (Dehnung) und Steifigkeit (E-Modul).

 

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