ASTM D638, Typ 5 Probe, die aus einer dünnen Poylamidplatte geschnitten wurde.

Transiente Simulation des Wassergehalts von Polyamid (PA)

Die Festigkeit und Zähigkeit von Komponenten aus Polyamid hängt von der Feuchte ab. Auch kann die Feuchte bei diesem Werkstoff das Verziehen des Bauteils verursachen. Also ist ein gutes Verständnis der Auswirkung von Feuchteänderungen im Bauteil notwendig.

Wir haben ein FE Model erzeugt, das die Dicke der Komponente, die Temperatur und den transienten Wassergehalt (Feuchte) berücksichtigt. Durch Lösen der Diffusionsgleichung wurde die transiente Feuchte in jedem Punkt durch den Querschnitt der Komponente berechnet. Anschließend wurde die mittlere Feuchte des gesamten Bauteils errechnet. Die mittlere Feuchte kann direkt mit dem gemessenen Gewicht eines Bauteils verglichen werden. Dies kann der Überprüfung des Modells dienen.

Das Model ist geeignet, um Konditionierungsvorschriften zu entwickeln und zu überprüfen. Weiters können die berechneten Felder der Feuchte verwendet werden, um feuchteabhängige Materialmodelle (Schwellen, Schrumpfen) zu implementieren. Diese Modelle können zur Abschätzung von Verzug verwendet werden.

Graph, showing time (hours) on the x-axis and water content (weight %) on the y-axis. The green curve shows the increase of water content in the specimen center. The Blue curve shows the water content at the specimen surface, which is assumed to be in equilibrium to the surrounding medium. The Red curve shows the weight averaged water content of the specimen as a whole.
Ergebnis einer transienten Feuchteberechnung in einem Probekörper aus Polyamid. Es wird angenommen, dass die Probe am Anfang trocken ist. Die Oberfläche ist sofort im Gleichgewicht mit dem umgebenden Medium (blaue Kurve). Dann nimmt der Probenkern Feuchte entsprechend der grünen Kurve auf. Die gewichtete rote Kurve kann dann benutzt werden, um die Simulation mit dem tatsächlichen Probengewicht zu vergleichen.
Gelbliche Biegeprobe aus Polyamid nach der Konditionierung. Sie liegt auf einer grünen Unterlage mit einem Gitter mit einem Gitterabstand von 10 mm. Die Punkte liegen in einem Abstand von 2 mm.
Biegeprobe aus Polyamid nach der Konditionierung. Die Probe wurde auf Standardbedingungen konditioniert, wobei eine Salzlösung und ein Wärmeschrank benutzt wurden. Die gelbe Farbe kommt von den eingesetzten Salzen.