Strain Hardening Test an polyolefinen thermoplastischen Werkstoffen

In unserem akkreditierten Kunststoff-Prüflabor MPK können wir für Sie den Strain Hardening Test an polyolefinen thermoplastischen Werkstoffen sowohl normgerecht nach ISO 18488 für Polyethylenwerkstoffe als auch in Anlehnung an diese Norm mit einer abweichende Prüfkörpergeometrie und/oder für Polypropylenwerkstoffe durchführen. Dabei wird aus einem Kurzzeitzugversuch der Verfestigungsmodul (strain hardening modulus) ermittelt, der ein Maß für den Widerstand gegen langsame Rissausbreitung bei mechanischer Langzeitbeanspruchung ist.

Grundlagen

Der Strain Hardening Test (SHT) ist ein einfaches Verfahren zur schnellen Abschätzung des Langzeitverhaltens als Widerstand gegen langsame Rissausbreitung (SCG), das für Polylethylenwerkstoffe (PE) – insbesondere Rohrwerkstoffe – entwickelt wurde und geeignet ist. Der SHT basiert auf die Ermittlung des Verfestigungsmoduls (strain hardening modulus) aus in Zugversuchen experimentell ermittelten wahren Spannungs-Dehnungs-Diagrammen. Die Ergebnisse korrelieren für PE mit denen konventioneller Verfahren, wie Full Notch Creep Test (FNCT) oder Pennsylvania Edge Notch Tensile (PENT) Test. Der SHT basiert auf dem spezifischen Werkstoffverhalten von PE in Zugversuchen bei höheren Temperaturen. Eine Eignung des SHT für andere polymere thermoplastische Polymerwerkstoffe als PE (und neuerdings auch Polypropylenwerkstoffe (PP)) ist daher nicht sichergestellt, wurde aber bisher jedoch auch noch nicht überprüft. Die Anwendung der SHT auf PP erfordert jedoch eine leicht modifizierte Interpretation der Daten.

Probenvorbereitung

  • Prüfkörper mit einer Geometrie entsprechend ISO 18488 – spanend entnommen aus orientierungs- und eigenspannungsfreien (isotropen und homogenen) gepressten Platten, alternativ Vielzweckprüfkörper, hergestellt durch Spritzguss oder mechanische Bearbeitung

Prüfbedingungen

Uniaxialer Zugversuch:

  • Traversengeschwindigkeit: 20 mm/min
  • Prüftemperatur: 80 °C

Normen

  • ISO 18488: Polyethylene (PE) materials for piping systems – Determination of Strain Hardening Modulus in relation to slow crack growth – Test method

Ergebnisse

  • (wahre) Spannung-Dehnungs-Diagramme (20 mm/min, 80 °C)
  • Verfestigungsmodul (strain hardening modulus) für PE bzw. auf die Streckspannung bezogener Verfestigungsmodul für PP

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