Was ist eine Kriechprüfmaschine?
Eine Kriechprüfmaschine ist ein Gerät zur Messung des Kriechvorgangs, der auftritt, wenn eine konstante Last auf ein Material aufgebracht wird.
Das Kriechphänomen ist ein Phänomen, bei dem die Dehnung zunimmt und die Verformung fortschreitet, wenn eine Last kontinuierlich auf ein Material aufgebracht wird. Es tritt im Allgemeinen bei plastischen Werkstoffen bei Raumtemperatur auf, aber auch bei metallischen Werkstoffen bei hohen Temperaturen.
Kriechphänomene führen zur Verformung und zum Bruch des Materials, was wiederum zum Versagen des Produkts führt. Die Abschätzung der Materiallebensdauer durch das Verständnis von Kriechphänomenen ist auch für die Qualitätskontrolle wichtig.
Anwendungen von Kriechprüfmaschinen
Kriechprüfmaschinen werden eingesetzt, um Ausfälle in heißen Anlagen zu verringern und die Lebensdauer von Metall- und Kunststoffmaterialien zu verlängern, indem Kriechphänomene verstanden und kontrolliert werden.
Ein besonders betroffenes Produkt sind Dichtungen. Diese sind eine Art von Dichtungsmaterial, das die Verbindungen zwischen Rohren fixiert und häufig in Geräten verwendet wird, durch die Flüssigkeiten fließen, einschließlich der Rohrleitungen von Anlagen.
Da auf den Dichtungsbereich Druck ausgeübt wird, kann die Dichtungseigenschaft aufgrund von Kriechphänomenen verringert werden. Um eine Verringerung der Dichtungseigenschaften zu verhindern, kann man mit Hilfe eines Kriechprüfgeräts ein PTFE-Harz auswählen, das weniger anfällig für Kriechphänomene ist, oder es unter Bedingungen verwenden, bei denen das Auftreten von Kriechphänomenen weniger wahrscheinlich ist, basierend auf den Messergebnissen eines Kriechprüfgeräts.
Funktionsweise der Kriechprüfmaschine
Die Kriechprüfmaschine misst die Temperatur und die Dehnung eines Prüfstücks, indem es in einem Elektroofen erhitzt wird und eine Last aufgebracht wird, die das Kriechphänomen verursacht.
Zu den Prinzipien der Kriechprüfgeräte, die das Kriechphänomen hervorrufen, gehören im Allgemeinen Zug-, Druck-, Torsionskriechen und Kriechbruch.
Das zu prüfende Kriechphänomen hängt vom Material des Probekörpers ab. Einachsige Zugversuche sind die gebräuchlichsten Kriechprüfgeräte für metallische Werkstoffe. Die Metallprobe wird in einen Elektroofen eingelegt, und ein Stab übt eine Zugkraft in einer Richtung aus.
Kriechprüfmaschinen für Kunststoffe befassen sich mit den viskoelastischen Eigenschaften von Kunststoffen. Da sie empfindlich auf die Prüftemperatur und die Luftfeuchtigkeit reagieren, ist es erforderlich, eine größere Anzahl von Proben oder über einen längeren Zeitraum hinweg zu prüfen.
Weitere Informationen zu Kriechprüfmaschinen
Herausforderungen bei der Kriechprüfung
Das Kriechphänomen von Kunststoffen wird durch die Viskoelastizität des Harzes beeinflusst. Viskosität ist die Eigenschaft, bei der die Dehnung zunimmt, wenn eine äußere Kraft auf ein Objekt einwirkt und nicht verschwindet, wenn die äußere Kraft entfernt wird. Die Viskosität ist eine flüssigkeitsähnliche Eigenschaft.
Elastizität ist eine Eigenschaft, bei der eine bestimmte Dehnung auftritt, wenn eine äußere Kraft auf ein Objekt einwirkt und die Dehnung verschwindet, wenn die äußere Kraft aufgehoben wird. Elastizität ist eine feste Eigenschaft.
Viskoelastizität ist die Kombination aus flüssigen und festen Eigenschaften, wobei die Dehnung bei Einwirkung einer äußeren Kraft zunimmt und die Dehnung teilweise wieder verschwindet, wenn die äußere Kraft aufgehoben wird. Das Verständnis von Kriechphänomenen ist wichtig für die Produktkontrolle, aber es muss darauf geachtet werden, dass die folgenden Punkte bei der Messung berücksichtigt werden:
1. Beschaffung von Daten
Kriechphänomene in Kunststoffen werden nur selten in den im Internet oder in der Literatur veröffentlichten Informationen beschrieben, was es schwierig macht, die gewünschten Daten zu erhalten. Falls erforderlich, müssen Sie die Messungen selbst durchführen.
2. Zeitaufwendig
Die Messung von Kriechphänomenen dauert mehrere Wochen bis mehrere Monate. Sie hängt auch von den Messbedingungen wie der Temperatur ab, die leicht zu Abweichungen führen können und in einigen Fällen müssen die Messungen wiederholt werden.
3. Nicht einfach durchzuführen
Viele Kriechprüfgeräte sind aufgrund ihrer Größe nicht im eigenen Haus vorhanden. In solchen Fällen müssen die Messungen extern durchgeführt werden, was aus Kostengründen problematisch ist.