Thermografische Untersuchung der Erwärmung an Rissspitzen in amorphen Thermoplasten

Abstract: Bruchmechanische Methoden in Kombination mit bildgebenden Verfahren bieten die Möglichkeit, das lokale Werkstoffversagen wesentlich genauer zu untersuchen und stellen eine sinnvolle Ergänzung zu Standardprüfverfahren dar. Die unvorhergesehenen Veränderungen der einzelnen spezifischen Kunststoffeigenschaften durch die erhöhten inneren Temperaturänderungen bei der Rissinitiierung und -fortschritt und die daraus abgeleitete lokale Erweichung können so wesentlich detaillierter betrachtet werden. Bisherige Untersuchungen zeigen eine hohe Diskrepanz der Ergebnisse aufgrund der verwendeten Messtechnik sowie der Messmethodik. Die Ergebnisse der Veröffentlichungen reichen von wenigen Kelvin Temperaturerhöhung bis hin zu mehreren hundert Kelvin, erlaubten aber keine genaue Lokalisierung der auftretenden Temperaturen. So konnte bisher nicht abschließend geklärt werden, ob die Plastifizierung an der Rissspitze das Risswachstum hemmt oder fördert. Um dieser Frage nachgehen zu können, wurde ein Versuchsaufbau realisiert, der grundlegende bruchmechanische Parameter ermittelt und in Kombination mit einer hochauflösenden Thermografiekamera sowie einem digitalen 3D-Bildkorrelationssystem auch räumlich und zeitlich aufgelöste Temperaturdaten innerhalb der Bruchprozesszone für jeden Punkt auf der sogenannten Risswiderstandskurv liefern kann. In einer ersten Versuchsreihe wurde mit dem Prüfaufbau die Temperaturänderung an der Rissspitze für die amorphen Kunststoffe Polycarbonat und Polystyrol für Prüfgeschwindigkeiten zwischen 1 mm/min und 250 mm/min ermittelt. Aufgrund der unterschiedlichen Struktur und der daraus resultierenden unterschiedlichen Anziehungskräfte zwischen den Molekülketten der untersuchten Polymere wurde ein deutlicher Unterschied bei den auftretenden Maximaltemperaturen und den sich ausbildeten Bruchprozesszonen festgestellt.

Angaben zum Objekt

• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: Online-Ressource, 7 Seiten
• Sprache: Deutsch

Verweise und Beziehungen

• Erschienen in: DGZfP-Berichtsband ; 182

Klassifikation und Themen

• Schlagwort: Thermoplast ; Kunststoff ; Amorpher Zustand ; Rissausbreitung ; Kunststoffbauteil

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Ereignis: Veröffentlichung
• (wo): Mayen
• (wer): NDT.net
• (wann): 2024
• Urheber: Kreutzbruck, Marc ; Kaiser, Johannes

Weitere Informationen

• DOI: 10.58286/29515
• URN: urn:nbn:de:101:1-2412201102350.740273148448
• Rechteinformation: Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 2025-08-15T07:37:31+0200