Methode zum Messen des Langzeitverhaltens von Thermoplasten

Zusammenfassung

Es wird eine neue berührungslose optische Dehnungsmeßeinrichtung für biaxiale Langzeit-Zug- bzw. Torsionsversuche vorgestellt. Die Ergebnisse der Versuche an kugel- und kurzglasfasergefülltem Polyamid 6 (PA6) zeigen, daß dieses System genügend genau arbeitet. Das untersuchte Material weist sowohl im Zugversuch als auch im Torsionsversuch nichtlineares Verhalten auf. Bei überlagerten Zug/Torsions-Belastungen verschieben sich die Dehnungen, verglichen mit denen bei gleicher einaxialer Last zu höheren Werten. Durch die Füllstoffzugabe ergeben sich unterschiedliche Verstärkungseffekte. Die faserverstärkten Proben sind erwartungsgemäß eher in Richtung der Rohrachse verstärkt, während das kugelgefüllte System eine höhere Verstärkungswirkung bei Torsionsbelastung erkennen läßt.

Abstract

A new optical device for strain measurement in long-term tension and torsion tests is presented. The new system has been compared with others and the results of the experiments with glass bead and short, glas-fiber-filled Polyamid 6 show that it works well. With a dead-weight loading machine used it is possible to perform combined tension/torsion creep experiments or simple tension and simple torsion tests. The materials under consideration here exhibit nonlinear behavior in tension as well as in torsion tests. Under combined loading, which is tensile stress with a superimposed torsional stress, or vice versa, the amounts of the strains compared with those of the one-dimensional stress state are increasing. The fillers produce different reinforcement effects. The bead-filled system is stiffer when subjected to a torsional load, which may be explained by different load carrying mechanism in tension and torsion. The glassfiber-filled system is stiffer in axis direction, because the fibers are aligned to a considerable extent by the flow of the melt during molding.