Kunststoff-Lexikon

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ISO

Die Organisation hat die Aufgabe, Normen auf allen Gebieten der Technik (mit Ausnahme der Elektrotechnik) zu entwickeln und einander anzugleichen.

Der weltweit operierenden Normungsgesellschaft International Standardisation Organisation (ISO) mit Sitz in Genf gehören zahlreiche Staaten an. Deutschland ist durch das Deutsche Institut für Normung (DIN) vertreten.

Beispiele für wichtige Normen der Kunststofftechnik sind

  • ISO 62 - Wasseraufnahme
  • ISO 75 - Wärmeform­beständigkeit
  • ISO 178 - Biegefestigkeit
  • ISO 180 - Schlagzähigkeit
  • ISO 306 - Erweichungs­temperatur
  • ISO 527 - Reißdehnung, Streckspannung und Zug-E-Modul
  • ISO 868 - Shore-Härte
  • ISO 899 - Zugkriechmodul
  • ISO 1006 - Schmelztemperatur
  • ISO 2039 - Kugeldruckhärte
  • ISO 3146 - Schmelztemperatur
  • ISO 4589 - Sauerstoffindex (LOI)

Wasseraufnahme

Die Wasseraufnahme verursacht eine Längenänderung, diese liegt zwischen 1/4 und 1/3 der Wasseraufnahme, d.h. 1 % Wasseraufnahme verursacht 0,25 bis 0,33 % Längenzuwachs.

Bei Normalklima. Prozentuelle Gewichtszunahme des Kunststoffes durch Wasseraufnahme bei Lagerung im Normklima (Temperatur 23 °C, Luftfeuchtigkeit 50 %).

Bei Wasserlagerung. Prozentuale Gewichtszunahme des Kunststoffes durch Wasseraufnahme bei Lagerung in Wasser.

Die Wasseraufnahme bei Normalklima und bei Wasserlagerung der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Wärmeformbeständigkeit

Wird bei kurzzeitigem Wärmeeinfluss eine bestimmte Temperaturgrenze überschritten, verringern sich die zwischenmolekularen Bindungs­kräfte der Polymerketten, die Molekülketten gleiten leichter voneinander ab. Der Thermoplast beginnt zu fließen.

Die Einbindung von aromatischen und anderen mesomeren Strukturen in das polymere Gefüge lassen kurzzeitige Temperaturen von über 300 °C zu, ohne dass der Kunststoff fließt.

Messmethode. Die Wärmeform­beständigkeit HDT wird an einem Probekörper, der unter einer Biegelast steht, gemessen. Dabei wird der Probekörper in einem Wärmeträgeröl einer mit 2 K pro min steigenden Temperatur ausgesetzt. Überschreitet die Verformung eine Randfaserdehnung von 0,2 %, so ist die zu messende Temperatur erreicht.

HDT/A, HDT/B oder HDT/C. HDT/A entspricht einer Biegebelastung von 1,8 MPa, HDT/B von 0,45 MPa und HDT/C von 5 MPa.

Nicht anwendbar ist die Methode dann, wenn der Werkstoff zu weich ist, und schon bei Temperaturen unterhalb von 27 °C sich zu stark verformt.

Die Wärmeform­beständigkeit der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Schlagzähigkeit

Die Schlagzähigkeit ist ein Maß für die Fähigkeit des Werkstoffes, Stoßenergie und Schlagenergie zu absorbieren, ohne zu brechen. Dabei bestimmen eine Vielzahl an Faktoren die Schlagfestigkeit eines Bauteils:

  • Wandstärke
  • Form und Größe des Bauteils
  • Temperaturen und
  • Stoßgeschwindigkeit

Gemessen wird die Schlagzähigkeit mit Hilfe eines Schlaghammers. Die Schlagzähigkeit wird berechnet als das Verhältnis aus Schlagarbeit und Probekörperquerschnitt (Maßeinheit kJ ).

Für die Schlagfestigkeit gibt es drei verschiedene Messmethoden.

Izod-Schlagzähigkeit. Bei der Izod-Schlagzähigkeit wird der Prüfkörper hochkant eingespannt.

Charpy-Schlagzähigkeit. Bei der Charpy-Schlagzähigkeit wird er an den beiden Enden gehalten und in der Mitte angeschlagen. Werkstoffe mit einer sehr hohen Schlagzähigkeit brechen nicht.

Kerbschlagzähigkeit. Die Kerbschlagzähigkeit wird mit einer gekerbten Probe gemessen. Aufgrund der Spannungs­konzentration liegen die Werte deutlich tiefer. Die Kerbschlagzähigkeit ermöglicht eine Aussage über die Kerbempfindlichkeit eines Werkstoffes. Die Izod-Schlagzähigkeit, die Charpy-Schlagzähigkeit und die Kerbschlagzähigkeit der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Erweichungstemperatur

Die Vicat-Erweichungs­temperatur ist in der ISO 306 normiert.

Vicat-Erweichungstemperatur

Die Vicat-Erweichungs­temperatur wird mit einem nadelförmigen Eindringkörper gemessen. Dieser ist mit einer Prüfkraft belastet. Der Probekörper wird einer definierten Erwärmungsgeschwindigkeit ausgesetzt. Die Mess­temperatur ist erreicht, wenn der Eindringkörper eine bestimmte Eindringtiefe erreicht.

Es gibt 4 Verfahren: VST/A/50, VST/A/120, VST/B/50, VST/B/120

  • „A“ steht für eine Prüflast von 10 N
  • „B“ steht für 50 N
  • Die Zahlen 50 bzw. 120 stehen für die Erwärmungsgeschwindigkeit in K pro Stunde

Die Vicat-Erweichungs­temperatur der 150 wichtigsten Thermoplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Reißdehnung

Reißdehnung, Streckspannung und Zugfestigkeit sind Kennzahlen für die mechanische Belastbarkeit von Kunststoffen. Bei einer mechanischen Überbelastung bricht der Kunststoff. Dabei verhalten sich unverstärkte Kunststoffe duktil und verstärkte Kunststoffe verhalten sich spröde.

Duktiles Bruchverhalten (Zähbruch)

Das duktile Bruchverhalten tritt vorwiegend bei unverstärkten Kunststoffen unter mechanischer Überbelastung auf

\( σ_S =\) Streckspannung

\( σ_R =\) Reißfestigkeit

\( \varepsilon_S =\) Streckdehnung

\( \varepsilon_R =\) Reißdehnung

Sprödes Bruchverhalten

Das spröde Bruchverhalten tritt vorwiegend bei verstärkten Kunststoffen unter mechanischer Überbelastung auf.

\( σ_R =\) Zugfestigkeit

\( \varepsilon_R =\) Reißdehnung

Die Reißdehnung, Streckspannung und Zugfestigkeit der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Shorehärte

Elastisches Bauteil wird mit der A-Skala auf seine Shorehärte geprüft (HEIDELBERG)Die Shorehärte wird mit einer Prüfspitze gemessen. Das Maß für die Härte ist die Eindringtiefe, wobei die Kraft durch eine geeichte Feder aufgebracht wird.

Es gibt zwei Härteskalen:

  • Die A-Skala ist für weiche (gummiartige) Werkstoffe vorgesehen, und es wird mit einem Kegelstumpf gemessen.
  • Die D-Skala ist für härtere Werkstoffe vorgesehen, und es wird mit einem Kegel (Nadel mit einer abgerundeten Spitze, R = 0,1 mm) gemessen.

Die Shorehärte der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Zugkriechmodul

Das Zug-Kriechmodul $ \ E_C \ $ stellt das Verhältnis zwischen Zugspannung $ \ σ \ $ und der Verformung durch Zugdehnung $ \ ε \ $ bei langzeitiger Belastung dar.

Gleichung. Zugkriech­modul
\[ E_C = \frac{σ} {ε} \]

Das Zug-Kriechmodul der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Schmelztemperatur

Die Schmelztemperatur markiert den Übergang vom festen Aggregatzustand zu einem flüssigen oder erweichten Zustand.

Schmelzpunkt. Bei teilkristallinen Kunststoffen wird die Schmelztemperatur angegeben, bei der die kristallinen Bereiche in den flüssigen Zustand übergehen.

Amorphe Thermoplaste haben keinen Schmelzpunkt, siehe Glasübergangs­temperatur.

Die Schmelztemperatur oder Glasübergangs­temperatur der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Kugeldruckhärte

Die Kugeldruckhärte ist der Widerstand gegen das Eindringen eines kugelförmigen Körpers.

Messmethode nach DIN 53 505/ISO 2039

Sie wird gemessen als das Verhältnis aus der Eindrückkraft und der beim Eindrücken entstehenden Oberfläche. Nach DIN 505 wird die Prüfung mit einer gehärteten und polierten Stahlkugel mit 5 mm Durchmesser durchgeführt. Die Bezeichnung H358/30 bedeutet eine Eindrückkraft von 358 N und eine Prüfdauer von 30 sec.

Die Kugeldruckhärte der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Schmelztemperatur

Die Schmelztemperatur markiert den Übergang vom festen Aggregatzustand zu einem flüssigen oder erweichten Zustand.

Schmelzpunkt. Bei teilkristallinen Kunststoffen wird die Schmelztemperatur angegeben, bei der die kristallinen Bereiche in den flüssigen Zustand übergehen.

Amorphe Thermoplaste haben keinen Schmelzpunkt, siehe Glasübergangs­temperatur.

Die Schmelztemperatur oder Glasübergangs­temperatur der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.

Sauerstoffindex (LOI)

Lowest Oxygen Index. Der Sauerstoffindex oder Lowest Oxygen Index (LOI) gibt die Sauerstoffkonzentration in einem Sauerstoff/Stickstoff-Gemisch an, die mindestens vorherrschen muss, wenn ein Werkstoff brennt.

ISO 4589. Zur Messung wird einer brennenden Werkstoffprobe ein Gemisch aus O2/N2 mit sinkendem O2-Gehalt zugeführt, bis die Flamme erlischt.

Den Sauerstoffindex der 150 wichtigsten Thermoplaste und Duroplaste finden Sie in unserer Datenblattsammlung.