Prüfgeräte bestimmen Kennwerte thermoplastischer Kunststoffe

Für den Konstrukteur sind jeweils genaue Daten erforderlich, anhand derer er das Risiko einer schadhaften Verformung abschätzen kann oder Grenzen für den Gebrauch festlegen.

Zwick hat nach eigenen Angaben auf der diesjährigen Fachmesse für Prüftechnik in Ulm ein komplettes Gerätesortiment für diese Prüfungen vorgestellt. Wie das Unternehmen ausführt, gehören die Prüfungen der Formbeständigkeitstemperatur (HDT) und der Vicat-Erweichungstemperatur (VST) zu den grundsätzlichen Charakterisierungsmethoden der Kunststoffe. Sie sind in ISO 10350-1 gelistet.

Thermoplastische Kunststoffe zeigen, so Zwick weiter, keinen exakten Schmelzpunkt, der den Übergang von fest zu flüssig exakt markiert. Es kommt vielmehr mit zunehmender Temperatur zu einem langsamen Erweichen. In der Messtechnik wurde daher als Ersatzgröße für den Schmelzpunkt die Vicat-Erweichungstemperatur eingeführt. Sie bezeichnet die Temperatur, bei der ein thermoplastischer Kunststoff schnell weich zu werden beginnt.

Eine weitere Messgröße ist die Formbeständigkeitstemperatur, bei der ein prismatischer Probekörper auf Biegung beansprucht und mit einer festgelegten Temperaturzunahme erwärmt wird. Bei Erreichen der Formbeständigkeitstemperatur hat der Probekörper eine in den Normen festgelegte Durchbiegung erreicht.

Weil dieses Temperaturergebnis von der gewählten Belastung, der Probengeometrie, der Heizrate und der gewählten Durchbiegung abhängig ist, stellt die Formbeständigkeitstemperatur einen Wert dar, mit dem zum Beispiel verschiedene Materialien miteinander verglichen werden können.

Das neue Gerätesortiment umfasst in der Ausführung „HDT/Vicat Standard“ manuell zu bedienende Geräte mit einer Messwerterfassung am PC. Die Baureihe „HDT/Vicat Allround“ bezeichnet Geräte mit programmgesteuerten Funktionen, wie das motorische Absetzen der Messstationen oder das motorische Auflegen der Prüfgewichte. Beide Ausführungen sind in verschiedenen Größen mit einer bis sechs Messstationen verfügbar.

Während die Probekörper in den Standard und Allround Ausführungen der Prüfgeräte in einem Bad mit einer Wärmeträgerflüssigkeit aufgeheizt werden, entspricht die dritte Baureihe „Vicat D“ dem in DIN EN ISO 306 beschriebenen Trockenverfahren. Dabei wird der Probekörper in einem Kupferblock erhitzt.

Diese Methode bietet laut Zwick viele Vorteile für den Bediener: Es gibt keine lästigen Dämpfe mehr, die Prüfung ist sehr sauber, Prüfungen bei hohen Temperaturen sind kein Problem mehr und der Prüfablauf findet softwaregesteuert ohne jegliche Einwirkung des Bedieners statt.

Alle Geräte der Baureihen, Standard, Allround und Vicat D werden mit der Prüfsoftware Test-Xpert II bedient, heißt es weiter. Für Anwender, die bereits andere Zwick-Produkte einsetzen, sei die einheitliche Bedienung ein echter Vorteil. Darüber hinaus biete die Software viele weitere Funktionalitäten, beispielsweise für Messwert- und Kontrollgrafiken, Ergebnisberechnung und Datenspeicherfunktionen.

Mit dem neuen Gerätesortiment spricht Zwick nach eigenen Angaben insbesondere Rohmaterialhersteller, Compoundierer und Recycler in F & E und Technischem Service, sowie Endprodukthersteller, Hersteller von Kunststoffrohren, die Automobil- und Aerospace Industrie, Universitäten & Institute sowie Prüfdienstleister an.