Entwicklung und Umsetzung eines Kriechprüfstands zur Charakterisierung des Langzeitverhaltens von faserverstärkten Bauteilen
Pascal Villiger entwickelte einen Kriechprüfstand für das Langzeitverhalten faserverstärkter Bauteile.
Das Kriechverhalten hat einen wesentlichen Einfluss auf das Langzeitverhalten von Kunststoffbauteilen. Um ein Kunststoffbauteil genau dimensionieren zu können, muss das Kriechverhalten bekannt sein. Dazu wurde in diesem Projekt ein Kriechprüfstand entwickelt und in Betrieb genommen. Dieser Kriechprüfstand kann das Kriechverhalten von zehn Kunststoffproben gleichzeitig untersuchen. Da das Kriechverhalten von der Temperatur abhängig ist, finden die Kriechversuche in einer Temperaturkammer statt, bei Temperaturen bis 200°C.
Abb. 1: Kriechprüfstand
Probekörper, genormt nach ISO 527, werden in einem Probehalter eingespannt und am Hebelarm befestigt. Der Hebelarm hat ein Hebelverhältnis von 1:10. Die Probekörper werden mit einer konstanten Kraft belastet. Dies geschieht mit Gewichten, welche an der gegenüberliegenden Sete des Hebelsarms befestigt werden. Durch diese statische Belastung dehnt sich der Probekörper aus. Die Dehnung wird mit Ansetzextensometern gemessen.
Abb. 2: Funktionsprinzip
Um die Funktion des Kriechprüfstands zu testen, wurden drei Kriechversuche bei 35°C, 135°C und 170°C durchgeführt. Bei allen drei Versuchen wurde ein Gewicht von 4kg aufgelegt, was einer Spannung von 16.7MPa entspricht. Gemessen wurde bei allen drei Versuchen über eine Dauer von je drei Tagen.
Folgende drei Kriechkurven resultierte dabei:
Abb. 3: Ergebnisse – Kriechkurven bei unterschiedlichen Temperaturen
Diplomand | Pascal Villiger |
Auftraggeber | Institut für Kunststofftechnik FHNW |
Experte | Marc Wintermantel |
Examinator | Dr. Christian Brauner, Dennis Brütsch |