DIN-Normen - Teil 178

 

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DIN-Normen - Teil 178

 

 

Bruchspannung

s

B

(tensile stress at break):

Die Spannung beim Bruch des Probeko¨rpers.

Zugfestigkeit

s

M

(tensile strength): Die Maxi-

malspannung, die der Probeko¨rper wa¨hrend
eines Zugversuchs tra¨gt.

Spannung bei x % Dehnung

s

x

(tensile stress

at x % strain): Die Spannung, bei der die Deh-
nung den festgelegten Wert x in % erreicht.
Sie kann z. B. gemessen werden, wenn die
Spannungs-/Dehnungskurve keine Streckgren-
ze aufweist (s. Bild 728.1, Kurve d).

Dehnung

e (tensile strain): Die auf die ur-

spru¨ngliche La¨nge bezogene nderung der
Messla¨nge. Sie wird verwendet fu¨r Dehnun-
gen bis zum Streckpunkt.

Streckdehnung

e

Y

(yield strain): Die Dehnung

bei der Streckspannung (s. Bild 729.1, Kurven
b und c).

Bruchdehnung

e

B

(tensile strain at break): Die

Dehnung bei der Bruchspannung, wenn der
Bruch vor Erreichen eines Streckpunktes er-
folgt (s. Bild 729.1, Kurven a und d).

Dehnung bei der Zugfestigkeit

e

M

(tensile

strain at tensile strength): Die Dehnung bei
der Maximalspannung, wenn diese ohne oder
im Streckpunkt auftritt (s. Bild 729.1, Kurven a
und d).

Nominelle

Dehnung

e

t

(nominal

tensile

strain): Die auf die urspru¨ngliche La¨nge bezo-
gene nderung der Einspannla¨nge zwischen
den Klemmen (Klemmenweg). Sie wird ver-
wendet fu¨r Dehnungen jenseits eines Streckpunktes. Sie stellt die totale relative Verla¨ngerung dar, die
in der freien Einspannla¨nge des Probeko¨rpers auftritt.

Nominelle Bruchdehnung

e

tB

(nominal tensile strain at break): Die nominelle Dehnung bei der

Bruchspannung, wenn der Probeko¨rper jenseits eines Streckpunktes bricht (s. Bild 729.1, Kurve b und c).
Nominelle Dehnung bei der Zugfestigkeit

e

tM

(nominal tensile strain at tensile strength): Die nomi-

nelle Dehnung bei der Zugfestigkeit, wenn diese jenseits eines Streckpunktes auftritt (s. Bild 729.1,
Kurve b).

Elastizita¨tsmodul aus dem Zugversuch; Zugmodul E

t

(modulus of elasticity in tension): Der Quotient

aus dem Spannungsunterschied

a

2

– a

1

und dem entsprechenden Dehnungsunterschied (

e

2

¼ 0,0025)

– (e

1

¼ 0,005) (s. Bild 728.1, Kurve d). Diese Definition trifft nicht auf Folien und Gummi zu.

Zur Bestimmung der Festigkeits- und Dehnungswerte wird ein Probeko¨rper mit einer festgelegten
gleich bleibenden Pru¨fgeschwindigkeit bis zum Reißen gedehnt.

DIN EN ISO 178

Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften (ISO 178:2001) (Apr 2006)

Das Pru¨fverfahren wird fu¨r die Untersuchung des Biegeverhaltens der Probeko¨rper und fu¨r die Be-
stimmung der Biegefestigkeit, des Biegemoduls und anderer charakteristischer Punkte der Span-
nungs-/Dehnungskurve unter den definierten Bedingungen der Biegebeanspruchung verwendet.

Das Pru¨fverfahren ist fu¨r Probeko¨rper geeignet, die entweder direkt in den gewa¨hlten Maßen geformt
werden, aus dem Mittelteil eines Norm-Vielzweckprobeko¨rpers (DIN EN ISO 3167, s. Norm) ausgear-
beitet werden oder aus fertigen oder halbfertigen Produkten wie Formteilen, Schichtstoffen und extru-
dierten oder gegossenen Tafeln ausgearbeitet werden.

Fu¨r konstruktive Zwecke ko¨nnen nur Biegeeigenschaften von Materialien mit linearem Spannungs-/
Dehnungsverhalten angewendet werden. Bei nichtlinearem Werkstoffverhalten sind Biegeeigenschaf-
ten nur nominell. Die Biegepru¨fung sollte deshalb vorzugsweise an spro¨den Werkstoffen angewendet
werden, die im Zugversuch schwierig zu pru¨fen sind.

Eigenschaften, die nach dieser Norm ermittelt werden ko¨nnen, sind (s. Bild 730.1):

18

Bild 729.1

Typische Spannungs-/Dehnungskurven

Kurve a

spro¨de Werkstoffe

Kurven b und c za¨he Werkstoffe mit Streckpunkt

Kurve d

za¨he Werkstoffe ohne Streckpunkt

Die Wertepaare zur Berechnung des Elastizita¨tsmoduls E

t

sind lediglich fu¨r Kurve d mit (

s

1

,

e

1

) und (

s

2

,

e

2

) angegeben

(

e

1

¼ 0,0005; e

2

¼ 0,0025).

18.2

Pru¨fung organischer Stoffe

729

Biegespannung

s

f

: Die nominale Spannung in der Rand-

faser des Probeko¨rpers in der Mitte der Stu¨tzweite.

Biegefestigkeit

s

fM

: Die maximale Biegespannung, die

wa¨hrend eines Biegeversuchs von dem Probeko¨rper er-
tragen wird (s. Bild 730.1, Kurven a und b).

Biegedehnung beim Bruch

e

fB

: Die Biegedehnung beim

Bruch des Probeko¨rpers (s. Bild 730.1, Kurve a und b).

Durchbiegung s: Die Verschiebung der Ober- oder Unter-
seite der Probe in der Mitte der Stu¨tzweite wa¨hrend des
Versuchs gegenu¨ber der urspru¨nglichen Lage.

Elastizita¨tsmodul bei Biegung; Biegemodul E

f

: Das Ver-

ha¨ltnis der Spannungsdifferenz (

s

f2

– s

f1

) und der dazu-

geho¨rigen Differenz der Dehnungen (

e

f2

¼ 0,0025) –

(

e

f1

¼ 0,0005).

Zur Durchfu¨hrung der Pru¨fung wird ein Probeko¨rper (wie
ein Tra¨ger auf zwei Stu¨tzen) in der Mitte durch eine fest-
gelegte, gleich bleibende Geschwindigkeit der Druckfinne
relativ zu den Auflagern stoßfrei beansprucht. Wa¨hrend
der Pru¨fung werden die den zu ermittelnden Eigenschaf-
ten entsprechenden Biegekra¨fte und die zugeho¨rigen
Durchbiegungen oder Randfaserdehnungen in Probeko¨r-
permitte gemessen.

DIN EN ISO 179-1

Kunststoffe – Bestimmung der Char-
py-Schlageigenschaften – Teil 1: Nicht
instrumentierte Schlagza¨higkeitspru¨-
fung (ISO 179-1: 2000 + Amd 1: 2005)
Mai 2006)

In dieser Norm ist ein Verfahren fu¨r die Bestimmung der Charpy-Schlagza¨higkeit von Kunststoffen
unter bestimmten Bedingungen festgelegt (Anzahl von Probeko¨rpern und Pru¨fanordnungen). Die un-
terschiedlichen Pru¨fbedingungen sind abha¨ngig vom Werkstofftyp, vom Probeko¨rpertyp und der
Kerbart.

Das Pru¨fverfahren wird benutzt, um das Verhalten bestimmter Probeko¨rper bei den festgelegten
Schlagbedingungen zu untersuchen und die Spro¨digkeit oder Za¨higkeit von Probeko¨rpern innerhalb
der Grenzen der Pru¨fbedingungen festzustellen.

Das Pru¨fverfahren ist an die Verwendung von Probeko¨rpern angepasst, die aus Formmassen in
den gewa¨hlten Abmessungen hergestellt, aus dem mittleren Teil des Vielzweckprobeko¨rpers (s.
DIN EN ISO 3167) ausgearbeitet oder aus Formteilen und Halbzeugen entnommen werden (z. B. aus
Spritzgussteilen, Schichtstoffen, extrudierten oder gegossenen Tafeln).

Das Pru¨fverfahren soll nicht als Datenquelle fu¨r Konstruktionsberechnungen von Teilen dienen. Durch
Variation von Pru¨ftemperatur, Kerbgrundradius und/oder Pru¨fko¨rperdicke und Herstellbedingungen
ko¨nnen jedoch Informationen u¨ber das spezifische Materialverhalten gewonnen werden.

Die Eigenschaften, die nach dieser Norm ermittelt werden ko¨nnen, sind:

Charpy-Schlagza¨higkeit (von ungekerbten Probeko¨rpern), a

cU

: Die beim Bruch eines ungekerbten Probeko¨rpers aufge-

nommene Schlagarbeit, bezogen auf die Anfangsquerschnittsfla¨che des Probeko¨rpers.

Charpy-Kerbschlagza¨higkeit (von gekerbten Probeko¨rpern) a

cN

: Die beim Bruch eines gekerbten Probeko¨rpers aufge-

nommene Schlagarbeit, bezogen auf die Anfangsquerschnittsfla¨che des Probeko¨rpers an der Kerbe, wobei N

¼ A, B

oder C ist, abha¨ngig von der Art der Kerbe.

Schmalseitiger Schlag, e (edgewise): Die Schlagrichtung parallel zur Breite b mit Schlag auf die schmale La¨ngsseite
h

 l des Probeko¨rpers.

Breitseitiger Schlag, f (flatwise): Die Schlagrichtung parallel zur Dicke h, mit Schlag auf die breite La¨ngsseite b   l des
Probeko¨rpers.

Senkrechter Schlag, n (normal): Die Schlagrichtung senkrecht zur Schichtebene eines Tafelmaterials. Sie wird fu¨r ge-
schichtete versta¨rkte Kunststoffe eingesetzt.

Paralleler Schlag, p (parallel): Die Schlagrichtung parallel zur Schichtebene eines Tafelmaterials. Sie wird fu¨r geschich-
tete versta¨rkte Kunststoffe eingesetzt.

Bild 730.1

Typische Kurvenverla¨ufe der Biege-
spannung

s

f

in Abha¨ngigkeit von

der Biegedehnung

e

f

und der Durch-

biegung s

Kurve a

– Probeko¨rper, der vor dem Fließen bricht

Kurve b

– Probeko¨rper, der eine Streckgrenze

hat und dann vor Erreichen der
Normdurchbiegung s

C

bricht

Kurve c

– Probeko¨rper, der weder eine Streck-

grenze hat, noch vor der Normdurch-
biegung s

C

bricht

18

Materialpru¨fung

730

Zur Durchfu¨hrung der Pru¨fung wird ein Probeko¨rper als waagerechter Balken gelagert und durch ei-
nen einzelnen Schlag eines Pendels gebrochen, wobei die Aufschlaglinie in der Mitte zwischen den
beiden Probeko¨rper-Widerlagern liegt.

Bei schmalseitigem Schlag auf gekerbte Probeko¨rper ist die Aufschlaglinie genau gegenu¨ber der Ein-
zelkerbe.

Einzelheiten s. Norm.

Weitere Pru¨fnormen fu¨r Kunststoffe sind in DIN EN ISO 10350-1 und DIN EN ISO 10350-2 zusammen-
gestellt, s. Norm.

18.2.2

Pru¨fung von Elastomeren

DIN 53505

Pru¨fung von Kautschuk und Elastomeren – Ha¨rtepru¨fung nach Shore A und Shore D
(Aug 2000)

Unter der Ha¨rte nach Shore wird der Widerstand gegen das Eindringen eines Ko¨rpers bestimmter
Form unter definierter Federkraft verstanden.

Die Ha¨rteskale umfasst einen Bereich von 0 bis 100 Ha¨rteeinheiten, wobei 0 der kleinsten und 100 der
gro¨ßten Ha¨rte entspricht.

Das in dieser Norm beschriebene Pru¨fverfahren gestattet die Bestimmung der Ha¨rte an Probeko¨rpern
und Erzeugnissen aus Kautschuk und Elastomeren. Die Messwerte sind abha¨ngig von deren visko-
elastischen Eigenschaften, insbesondere den Spannungswerten nach DIN 53504 (s. Norm). Das Ha¨rte-
pru¨fgera¨t nach Shore A ist im Bereich von 10 bis 90 Shore A anwendbar. Ha¨rtere Probeko¨rper werden
zweckma¨ßig mit dem Ha¨rtepru¨fgera¨t nach Shore D gemessen.

Ein weiteres Verfahren fu¨r den mittleren Ha¨rtebereich ist die Bestimmung der Kugeldruckha¨rte nach
DIN ISO 48, gemessen mit einer Kugel von 1 mm oder 2,5 mm Durchmesser. Weiche Probeko¨rper
ko¨nnen mit der Kugel von 5 mm Durchmesser, ha¨rtere mit dem Ha¨rtepru¨fgera¨t nach DIN EN ISO 2039-1
gemessen werden (s. Normen).

Zur Messung nach DIN 53505 wird das Ha¨rtepru¨fgera¨t, dessen Einzelheiten in der Norm festgelegt
sind, stoßfrei auf den Probeko¨rper aufgesetzt. Es soll beim Pru¨fen mit der Auflagefla¨che satt aufliegen
(s. Bild 731.1). Die Ha¨rte ist 3 s nach der Beru¨hrung zwischen der Auflagefla¨che des Ha¨rtepru¨fgera¨tes
und dem Probeko¨rper abzulesen. Bei Probeko¨rpern mit deutlichen Fließeigenschaften kann auch nach
15 s abgelesen werden. Die Messdauer ist im Pru¨fbericht anzugeben.

DIN 53512

Pru¨fung von Kautschuk und Elastomeren – Bestimmung der Ru¨ckprall-Elastizita¨t
(Schob-Pendel) (Apr 2000)

Das Pru¨fverfahren nach dieser Norm dient zur Beurteilung des Elastizita¨tsverhaltens von Elastomeren
in einem Ha¨rtebereich von 30 bis 85 Shore A bzw. IRHD (DIN ISO 48, s. Norm) bei Stoßbeanspru-
chung. Insbesondere ist dieses Verfahren geeignet, mit einfachen Mitteln erste Anhaltspunkte u¨ber
das dynamische Verhalten eines Elastomers zu vermitteln.

Bei der Verformung von Elastomeren wird Energie aufgenommen, die teilweise wieder gewonnen
wird, wenn das Elastomer wieder in die urspru¨ngliche Gestalt zuru¨ckkehrt. Derjenige Teil der Energie,
der als mechanische Energie verloren geht, wird im Elastomer in Wa¨rme umgewandelt.

18

Eindringko¨rper geha¨rtet und poliert

a

1 (3,00  0,10) mm

b

1 (1,25  0,15) mm

c

(2,50

 0,02) mm

d

(0,79

 0,01) mm

r

(0,10

 0,01) mm, kugelig

f

1 (18,0  0,50) mm

Bild 731.1

Ha¨rtepru¨fung nach Shore

– Eindringko¨rper und Auflagefla¨che

Shore A

Shore D

18.2

Pru¨fung organischer Stoffe

731

Die Ru¨ckprall-Elastizita¨t R ist das Verha¨ltnis der wie-
dergewonnenen Energie zur aufgewendeten Energie.
R in % ergibt sich definitionsgema¨ß aus dem Quo-
tienten der Ru¨ckprallho¨he h

R

und der Fallho¨he des

Pendels h

0

:

R

¼

h

R

h

0

 100

Die Ru¨ckprall-Elastizita¨t wird mit einer mechanischen
Schwingvorrichtung mit einem Freiheitsgrad gemes-
sen (s. Bild 732.1).

Durchfu¨hrung: Nachdem der Probeko¨rper in die Hal-
tevorrichtung am Amboss eingesetzt wurde und die
thermische Konditionierung beendet ist, wird das
Pendel 6-mal aus waagerechter Stellung auf dieselbe
Stelle des Probeko¨rpers fallen gelassen und jeweils

vor dem nochmaligen Auftreffen auf den Probeko¨rper aufgefangen. Die ersten 3 Schla¨ge dienen der
mechanischen Konditionierung des Probeko¨rpers. Die Ru¨ckprall-Elastizita¨t wird beim 4., 5. und 6.
Schlag abgelesen. Der Median aus den drei Ablesungen wird ermittelt.

Aus den Medianwerten von mindestens 2 Probeko¨rpern wird das arithmetische Mittel der Ru¨ckprall-
Elastizita¨t R errechnet.

18.2.3

Pru¨fung von Beschichtungsstoffen, Beschichtungen, Pigmenten
und Fu¨llstoffen

Aus der Vielzahl der vorliegenden Normen mit Pru¨fverfahren werden nachfolgend nur die wichtigsten Normen kurz
behandelt.

Hinweise auf weitere Normen s. Tab. 735.2 und 735.3.

Pru¨fungen an Beschichtungen werden entweder an speziell fu¨r diesen Zweck hergestellten Proben-
platten (Norm-Probenplatten aus Stahl, verzinktem Stahl, Weißblech, Aluminium und Glas n.
DIN EN ISO 1514, s. Norm) oder an beschichteten Fertigerzeugnissen (bzw. an aus diesen entnomme-
nen Probenstu¨cken) durchgefu¨hrt. Fu¨r die Beurteilung der erhaltenen Pru¨fergebnisse ist die Kenntnis
der Schichtdicke der Beschichtung erforderlich (Messung nach DIN EN ISO 2808, s. Norm).

DIN EN ISO 2409

Lacke und Anstrichstoffe – Gitterschnittpru¨fung (ISO 2409:1992) (Okt 1994)

Durch die Gitterschnittpru¨fung wird die Haftfestigkeit beurteilt. In die Beschichtung wird mit einem
genormten Schneidgera¨t (Einschneidengera¨t oder Mehrschneidengera¨t) ein bis zum Untergrund
durchgehendes Schnittband mit 6 Schnitten und im rechten Winkel dazu ein weiteres Schnittband mit
6 Schnitten gezogen, sodass ein Gitter mit 25 Quadraten entsteht. Der Schnittabstand betra¨gt in Ab-
ha¨ngigkeit von der Schichtdicke 1 mm (bis 60

mm), 2 mm (u¨ber 60 bis 120 mm) oder 3 mm (u¨ber

120

mm bis 250 mm). Nach Bu¨rsten mit einer Bu¨rste in festgelegter Weise werden die Gitterschnitte

mit einer Lupe beurteilt. Anhand der Tab. 733.1 wird der Gitterschnitt-Kennwert ermittelt.

DIN EN ISO 1519

Beschichtungsstoffe – Dornbiegeversuch (zylindrischer Dorn) (ISO 1519: 2002)
(Okt 2003)

Der Dornbiegeversuch dient zur Beurteilung der Dehnbarkeit und der Haftfestigkeit von Beschichtun-
gen bei Biegebeanspruchung. Die Probenplatten werden mit der Beschichtung nach außen stetig in-
nerhalb von 1 bis 2 Sekunden um 180



um Biegedorne von festgelegtem Durchmesser (2 mm bis

32 mm) gebogen. Das Biegen wird, beginnend mit dem dicksten Biegedorn, bis zu demjenigen Biege-
dorn durchgefu¨hrt, bei dem sich Risse in der Beschichtung zeigen.

DIN EN ISO 1520

Beschichtungsstoffe – Tiefungspru¨fung (ISO 1520: 1999) (Apr 2002)

Bei der Tiefung wird das Verhalten von Beschichtungen bei Verformung ermittelt. In die unbeschichtete
Seite der Probenplatten wird mit gleichma¨ßiger Vorschubgeschwindigkeit (etwa 0,2 mm/Sekunde) die
Kugelkuppe eines Sto¨ßels eingedru¨ckt (s. Bild 733.2), bis sich an der Oberfla¨che der Beschichtung Risse
zeigen. Als Tiefung wird der Weg des Sto¨ßels von der Nullstellung an in mm auf 0,5 mm angegeben.

Bild 732.1

Schematische Darstellung der Bestimmung
der Ru¨ckprallelastizita¨t von Elastomeren

18

Materialpru¨fung

732

 

 

 

 

 

 

 

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