Neues Verfahren vom SKZ erlaubt einfache Absch\u00e4tzung<\/p>\n
Das mechanische Langzeitverhalten von Kunststoffen ist sehr komplex. Entsprechend schwierig ist auch eine zuverl\u00e4ssige Auslegung von thermoplastischen Bauteilen im Bereich der Langzeit- bzw. Dauerfestigkeit. Unter Ber\u00fccksichtigung anwendungsbezogener Einflussfaktoren hat das Kunststoff-Zentrum SKZ ein neues Verfahren entwickelt. Dies erlaubt eine einfache Absch\u00e4tzung von Belastungsgrenzen zur dauerfesten Auslegung von Thermoplasten.<\/em><\/strong><\/p>\n F\u00fcr thermoplastische Kunststoffbauteile existiert bisher keine allgemeing\u00fcltige Vorgehensweise zum Festigkeitsnachweis der Langzeit- bzw. Dauerfestigkeit. Eine besondere Herausforderung ist die Ermittlung werkstofflicher Einsatzgrenzen, um Materialsch\u00e4digungen und zuk\u00fcnftiges Bauteilversagen zu verhindern. Bisherige Auslegungsverfahren sind meist mit erheblichem Pr\u00fcf- und Kostenaufwand verbunden oder liefern bei Verwendung pauschaler Abminderungsfaktoren und hoher Sicherheitsbeiwerte meist sehr konservative Ergebnisse, was dem Wunsch nach Leichtbau und Ressourceneffizienz entgegensteht. Daher wurde f\u00fcr die Bestimmung derartiger Grenzwerte ein energiebasiertes Bemessungskonzept erarbeitet, welches auf Basis intermittierender Zugversuche die Detektion werkstofflicher Einsatzgrenzen durch eine Auswertung der Dehnungsamplitude erlaubt. Durch geeignete Zerlegung der umgesetzten Energie in gespeicherte und dissipierte Energieanteile kann eine kritische dissipierte Energiedichte bestimmt werden, welche charakteristisch f\u00fcr die Sch\u00e4digungsgrenze des Werkstoffs ist. Unterhalb dieser Sch\u00e4digungsgrenze ist der Werkstoff \u201edauerfest\u201c in dem Sinne, dass es auch nach sehr h\u00e4ufiger Belastung oder langen Belastungsdauern zu keinen Mikrosch\u00e4digungen kommt, die sp\u00e4ter zu einem Bauteilversagen f\u00fchren k\u00f6nnen.<\/p>\n Anwendungsbezug dank einfacher Pr\u00fcftechnik<\/strong> Universell nutzbar f\u00fcr Thermoplaste<\/strong> Das Verfahren wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens 20522N der FSKZ e.V. entwickelt und \u00fcber die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur F\u00f6rderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gef\u00f6rdert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Das mechanische Langzeitverhalten von Kunststoffen ist sehr komplex. Entsprechend schwierig ist auch eine zuverl\u00e4ssige Auslegung….<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":6734,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24,16],"tags":[],"series":[],"class_list":["post-30113","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-plas-tv-meldungen-auf-der-startseite-unterhalb-slider","category-plast-tv-textmeldungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/30113","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=30113"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/30113\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":30114,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/30113\/revisions\/30114"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/6734"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=30113"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=30113"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=30113"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=30113"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\nDas neuartige Verfahren wurde unter dem Gesichtspunkt entwickelt, eine anwendungsbezogene Auslegung bei geringem Pr\u00fcfaufwand zu erm\u00f6glichen. Durch die Beschr\u00e4nkung auf einfache Versuche, die mit Universalpr\u00fcfmaschinen durchgef\u00fchrt werden, ergibt sich die M\u00f6glichkeit, Belastungsgrenzen unter direkter Ber\u00fccksichtigung anwendungsbezogener Einflussfaktoren festzulegen. So lassen sich zum Beispiel durch Nutzung einer Temperierkammer Belastungsgrenzen f\u00fcr Temperaturen ermitteln, die vom Normklima abweichen. Auch lassen sich Sch\u00e4digungsgrenzen in Abh\u00e4ngigkeit von einer durch eine Faserverst\u00e4rkung bedingten Anisotropie der Werkstoffeigenschaften ermitteln. Durch die direkte Ber\u00fccksichtigung festigkeitsmindernder Einflussfaktoren w\u00e4hrend der Materialpr\u00fcfung kann somit auf pauschale Abminderungsfaktoren verzichtet werden. Die innovative Pr\u00fcfmethodik erlaubt zudem den Verzicht auf zeit- und kostenintensive Langzeitversuche.<\/p>\n
\nDie Anwendbarkeit des neuen Verfahrens wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes an unterschiedlichen Thermoplasten (amorph\/teilkristallin, spr\u00f6d\/duktil, faserverst\u00e4rkt\/unverst\u00e4rkt) demonstriert. Die ermittelten Belastungsgrenzen wurden gegen\u00fcber g\u00e4ngigen Auslegungsverfahren (spannungsbezogen bzw. dehnungsbezogen) abgeglichen und erzielten gute \u00dcbereinstimmungen.
\nEntlang der Wertsch\u00f6pfungskette von Kunststoff(bauteil)en werden zahlreiche Firmen von einer anwendungsbezogenen Bestimmung der Belastungsgrenzen ihrer eingesetzten Kunststofftypen profitieren. Kostenintensive Langzeitversuche oder pauschale Bemessungsmethoden werden vermieden. Dies steigert die Sicherheit und Lebensdauer von Produkten, spart Material und vermeidet teure Regressanspr\u00fcche. Die geplante perspektivische Aufnahme des Verfahrens in Normen und Richtlinien wird den Anwendern zus\u00e4tzliche Sicherheit bei der Auslegung bieten und eine effizientere Gestaltung der Entwicklungsprozesse erlauben.<\/p>\n