Werkstoffkunde II - Kunststoffe Kapitel 3

• von der Beweglichkeit der Molekühlsegmente abhängig
  • von Ihrer Gestalt 
  • Größe
  • Verschlaufung

• innerer Widerstand eines Werkstoffs gegen eine während des Fließens stetig wirkende Kraft 
• starke Temperaturabhängigkeit
  • Abnahme mit steigender Temperatur
  • Form der Kurve bleibt gleich, Lage ändert sich
• schwache Zunahme mit steigendem Druck
• deutliche Zunahme bei steigender Molmasse

• Konstanz der Viskosität

--> Verhältniss von Schubspannung und Schergeschwindigkeit konstant 

• Strukturviskos
  • Viskosität nimmt mit zunehmender Schergeschwindigkeit ab
  • weniger als doppelte Kraft für doppelte Geschwindigkeit nötig
• Bei Elastomeren 
  • Fleißgrenze (Bingham-Körper)
  • unter Mindestschubspannung kein Fließen, sondern Verhalten wie ein Festkörper

• Eigenschaft eines Kunststoffs durch Zugabe von Füllstoffen beeinflusst (Talkum, Kreide, Glasfasern, ...)

• Eigenschaft eines Körpers sich unter Krafteinwirkung irreversibel zu verformen 

• kommt beim Aufbringen einer Last zu einer Verformung, die sich nach Wegnahme der Last nicht wieder zurückstellt 
• verrichtete Arbeit wird vollständig in Wärme umgewandelt

• berührende Messverfahren 
  • lediglich Bestimmung der Längsdehnung möglich
• optische Messverfahren 
  • Bestimmung von Längs- und Querdehnung möglich
  • --> Berechnung der wahren Spannung möglich

• Fließen aufgrund der Viskoelastizität
• Relaxationsverhalten 
• Retardationsverhalten

• Probekörper wird spontan um einen festen Weg gedehnt und die Spannung wird über der Zeit gemessen
• mit zunehmender Zeit fällt die Spannung degressiv gegen einen Gleichgewichtswert

• Probe wird mit konstanter Last beaufschlagt
• Dehnungen nach verschiedenen Lastzeiten werden aufgezeichnet

• Spannung wird als Funktion der Kriechdehnung bei gleicher Zeit t aufgetragen 
• bei Vorgabe der Lebensdauer und der maximal zulässigen Dehnung kann die maximal zulässige Spannung abgelesen werden

• insbesondere teilkristalline Thermoplaste gut geeignet 
  • aufgrund der relativ hohen Verformbarkeit, Zähigkeit und mechanischen Dämpfung
• Werkstoffverhalten ändert sich bei zunehmender Beanspruchungsgeschwindigkeit bzw. abnehmender Temperatur
  • von linear viskoelastisch zu linear elastisch
  • Bruchdehnung fällt ab und strebt unterem Grenzwert zu

• für Kerbgrund kann keine Dehnung angegeben werden --> Dehnungsgrenzwert nicht brauchbar 
• geeigneter Kennwert kinetische Energie
  • Fläche unterhalb der Spannungs/Dehnungs-Kurve

• dienen zur Ermittlung von Spannungs/Dehnungs-Verläufe in Abhängigkeit der Dehnrate
• wie Zugversuch, aber mit Abzuggeschwindigkeiten von bis zu 10 m/s
• es werden allgemeine Materialdaten bestimmt, die zur Auslegung von thermoplastischen Bauteilen unter Crashbeanspruchung dienen 

• Impactor (Fallmasse) wird aus definierter Höhe auf das Bauteil fallen gelassen 
• Kräfte und Verformung wird gemessen 
• fertige Bauteile oder Prototypen werden untersucht, um den Einfluss der Crashbeanspruchung auf die spezifische Bauteilgeometrie zu untersuchen