Zeitstandprüfung an Kunststoffen: Lebensdauer bewerten

Wir führen Zeitstandzugversuche an Kunststoffen, Laminaten und Verbundwerkstoffen nach verschiedenen Normen durch. Die Prüfungen liefern Daten über Kriechverhalten, Relaxation und Bruchzeitpunkte. So erhalten Sie eine verlässliche Grundlage für die Auslegung, die Simulation und die Qualitätssicherung langlebiger Bauteile.

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Was ist ein Zeitstandzugversuch?

Beim Zeitstandzugversuch wird ein Zugprüfkörper über einen langen Zeitraum mit konstanter Spannung oder Dehnung belastet. Währenddessen werden Kraft und Weg gemessen bzw. geregelt. So bewerten wir das Relaxations- und Kriechverhalten. 

Ein zentrales Phänomen für viskoelastische Werkstoffe (also Kunststoffe) ist das Kriechen: die langsame, stetige Verformung eines Werkstoffs unter konstanter Last. Je nach Temperatur und Belastung können dabei bleibende Verformungen oder Brüche auftreten. Mit dem Versuch wird üblicherweise der Kriechmodul ermittelt und es werden Kriechkurven aufgezeichnet. 

Damit liefert der Zeitstandzugversuch wertvolle Informationen über Lebensdauer und Sicherheit von Kunststoffprodukten, wie z. B. Rohre oder Behälter, die dauerhaft beansprucht werden. 

 

 

 

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Warum sich die Zeitstandprüfung für Sie lohnt

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  • Materialauswahl absichern und Reklamationen vermeiden: Bewerten Sie rechtzeitig, ob ein Kunststoff für dauerhafte Belastung bei der gewünschten Einsatztemperatur geeignet ist.
  • Optimieren Sie Konstruktionen: Nutzen Sie die gewonnenen Kennwerte für Simulationen und Lebensdauerabschätzungen.
  • Erfüllen Sie Qualitätsstandards: Prüfergebnisse nach Norm (DIN EN ISO 899-1, ASTM D 638) sichern Zulassungen und Nachweise ab.
  • Sparen Sie Zeit und Kosten: Mit beschleunigten Methoden wie der SIM-Methode (Stepped Isothermal Method) können Ergebnisse schneller vorliegen, ohne an Aussagekraft zu verlieren.

 

 

Durchführung des Zeitstandzugversuchs

Beim Zeitstandzugversuch spannen wir einen genormten Prüfkörper mit definiertem Klemmenabstand ein. Danach wird er über einen festgelegten Zeitraum entweder mit einer konstanten Zugkraft oder mit einer konstanten Dehnung belastet. Während eines Kriechversuchs wird die festgelegte Spannung über die Kraftregelung konstant gehalten. Zeigt der Werkstoff ein Kriechen, wird der Prüfkörper gedehnt. Die Längenänderung wird über die gesamte Versuchsdauer erfasst. Beim Relaxationsversuch wird demgegenüber die Dehnung konstant gehalten und die Kraft gemessen. 

 

Prüfbedingungen

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

  • Belastung: konstante Last oder konstante Dehnung, um das zeitabhängige Verhalten unter praxisnahen Belastungsarten zu erfassen
  • Kraftbereich: bis 10 kN, verteilt auf fünf Prüfachsen, Prüfung sowohl sehr weicher als auch hochfester Werkstoffe möglich
  • Temperaturbereich: -40 °C bis +250 °C, auch mit Temperaturrampen für praxisnahe Simulationen, um Einsatzbedingungen thermischer Belastung realistisch nachzustellen
  • Dehnungsmessung: mittels Videoextensometer, inklusive Querdehnung, auch für selbst kleine Verformungen zuverlässig zu dokumentieren u
  • Verfahren: klassische Zeitstandversuche und Relaxationsprüfungen, damit wir sowohl Kriechverhalten als auch Spannungsabbau vollständig untersuchen
     

So lassen sich Werkstoffe nicht nur unter Standardbedingungen prüfen, sondern auch in Grenzbereichen, wie sie im realen Einsatz auftreten können.

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Ergebnisse und Erkenntnisse durch einen Zeitstandzugversuch

Unsere Auswertungen liefern mehr als reine Zahlen. Sie erhalten ein klares Bild über das Langzeitverhalten Ihrer Materialien. Dazu gehören:

  • Kriechkurven und Kriechmodul-Zeitkurven
  • Isochrone Spannungs-Dehnungs-Kurven für unterschiedliche Belastungsstufen
  • Relaxationskurven und Relaxationsmodul-Zeitkurven zur Bewertung des Spannungsabbaus
  • Bruchkennlinien und Zeitstandschaubilder für Lebensdauerabschätzungen

Ihr Vorteil: Sie erhalten von uns nicht nur Zahlen, sondern eine kompetente Beratung, und eine umfassende  Charakterisierung des Kriech- und Relaxationsverhaltens. Diese Daten helfen Ihnen, Produkte gezielt zu verbessern, Risiken frühzeitig zu erkennen und Entwicklungen sicher auf den Markt zu bringen.

 

 

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Sie möchten wissen, wie sich Ihr Werkstoff/Bauteil unter Dauerlast verhält?

Benötigen Sie Prüfdaten für Zulassungen oder wollen Sie Schwachstellen frühzeitig erkennen? Dann fordern Sie jetzt ein Angebot für die Zeitstandprüfung an. Sie benötigen noch Input zu den Versuchsparametern? Wir beraten Sie gerne zu Normen, Verfahren und den passenden Prüfbedingungen.

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