Kriechen bis zum Bruch von Kurzfaserverstärktem Polyamid

Unser Kunde benötigte Information über das Kriechverhalten bis zum Bruch von kurzfaserverstärktem Polyamid bei erhöhten Einsatztemperaturen (100°C bis 200°C). Also beauftragte er uns, entsprechende Tests zu machen und auszuwerten. Dafür übergab er uns ISO Standardprüfkörper im spritzgegossen trockenen Zustand.

Unser Vorgehen: Wir verwendeten unsere elektro-mechanische Zugprüfmaschine mit Temperaturkammer und Video Extensometer. Jede Serie bei gegebener Temperatur begannen wir mit einem Zugversuch (Diagramm 1, Diagramm 2). Dann fügten wir Kriechversuche hinzu. Wir begannen immer mit Kriechspannungen, die etwas unter der Bruchspannung lagen. Dann, bei jedem nachfolgenden Kriechtest, reduzierten wir die Kriechspannung etwas. Auf diese Weise nahmen wir nach und nach den logarithmischen Zusammenhang zwischen Kriechspannung und Zeit bis zum Bruch auf (Diagramm 3, Diagramm 4). Das ermöglichte uns eine effiziente Planung der nachfolgenden Kriechtests. Dies ist bezüglich Lieferzeit, Kosten und Qualität äußerst wichtig. Für Versuchsdauern bis etwa 10 Stunden verwendeten wir also die elektro-mechanische Zugprüfmaschine. Für alle längeren prognostizierten Versuchsdauern verwendeten wir Kriechprüfstände. So konnten wir die Kosten unter Kontrolle halten.

Der Wassergehalt von Polyamid hat einen starken Einfluss auf dessen Kriechverhalten. Und diese Versuchskampagnen dauern Wochen und Monate, während derer das Material Wasser aufnehmen kann. Also überwachten und dokumentierten wir die Feuchte der Proben. Und, wenn notwendig, kalibrierten wir die Feuchte und dessen Homogenität vor jedem Kriechtest. Indem wir dann die Proben auch mechanisch wieder testeten, verfolgten und dokumentierten wir auch den möglichen Einfluss des physikalischen und chemischen Alterns durch Lagerung und Konditionierung.

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