Wie bewerten Ingenieure Kunststoffmaterialien und Materialfestigkeit?

Bei der Bewertung eines Materials für eine bestimmte Anwendung gehen Ingenieure normalerweise  sehen Sie sich zuerst das Materialeigenschaften-Datenblatt oder kurz Materialdatenblatt an. Diese sind für die meisten Kunststoffmaterialien online verfügbar. Dieses Blatt gibt typische Werte für eine Vielzahl von Eigenschaften an. Normalerweise enthält es Werte für physikalische Eigenschaften und mechanische Eigenschaften sowie thermische und elektrische Eigenschaften. In der Regel enthält das Datenblatt zu den Materialeigenschaften, wofür der ASTM-, ISO- oder UL-Test verwendet wurde, um den Wert zu ermitteln, und die Einheiten, in denen der Wert angegeben wird, sowie die Daten. Ein Beispiel könnte sein, dass die Dichte eines bestimmten Materials nach ASTM D792* bestimmt wurde und der Wert in lb/in ² . angegeben wird oder g/cm ^3. Hier werden wir uns einige der mechanischen Eigenschaften genauer ansehen, die zur Bewertung der Materialfestigkeit verwendet werden.

• Ultimative Zugfestigkeit (UTS) oder einfach „Zugfestigkeit“ ist ein Maß dafür, wie viel Belastung ein Material aushalten kann. Der Begriff bezieht sich auf die maximale Belastung, der ein bestimmter Kunststoff beim Ziehen oder Strecken standhalten kann, ohne zu brechen. Der höchste Punkt der Spannungs-Dehnungs-Kurve ist die UTS. Die Maßeinheit für UTS ist MPa oder psi. Einige Kunststoffmaterialien brechen stark – dies wird als „sprödes Versagen“ bezeichnet. Andere Materialien, wie die meisten Metalle, erfahren vor dem Bruch eine gewisse plastische Verformung. Die Werte sind bei spröden Materialien am wichtigsten, da es keine Streckgrenze gibt.
• Zugbelastung in der Pause oder Ultimate Zugspannung bezieht sich auf die Dehnung eines Materials, das einer Spannung ausgesetzt ist, bis es bricht. Stress=Kraft/Fläche oder F/A. Es wird üblicherweise in MPa oder psi ausgedrückt.
• Biegemodul, manchmal als Biegemodul bezeichnet, ist die Tendenz eines Materials, sich zu biegen. Es ist das Verhältnis von Spannung zu Dehnung bei einer Biegeverformung und wird in Krafteinheiten pro Fläche ausgedrückt. ASTMD790
  
• Biegefestigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, einer Verformung unter Belastung standzuhalten. ASTMD790
• Nachwuchsmodul oder Zugmodul wird verwendet, um die Steifigkeit eines elastischen Materials zu charakterisieren. Es wurde nach dem 19. ^ten . benannt Jahrhundert britischer Wissenschaftler Thomas Young. Es wird oft als Elastizitätsmodul bezeichnet. Es ist ein Verhältnis der Spannung entlang einer Achse zu der Dehnung entlang dieser Achse. Ein      Material mit einem hohen Elastizitätsmodul ist ziemlich steif.
• Scherfestigkeit ist die Kraft pro Flächeneinheit beim Versagen dividiert durch ihre Dichte. Scherkräfte sind nicht ausgerichtete Kräfte, die einen Teil eines Objekts in eine Richtung drücken, aber einen anderen Teil dieses Körpers in eine andere Richtung.
• Rockwell-Härte bezieht sich auf eine Methode zur Prüfung der Härte von Materialien. In diesem Fall wird Härte als Widerstand eines Polymers gegen Penetration definiert. Die Rockwell-Skalen sind die am weitesten verbreiteten Härtetests.
• Izod Schlagzähigkeit, gekerbt ist eine ASTM-Standardmethode zur Bestimmung der Auswirkungen Materialbeständigkeit. Der ASTM-Test bestimmt die Energie pro Dickeneinheit, die erforderlich ist, um einen Prüfkörper unter Biegeschlag zu brechen. Der Prüfkörper wird als senkrecht auskragender Balken gehalten und von einem schwingenden Pendel beaufschlagt. Die vom Pendel verlorene Energie ist gleich der vom Prüfling aufgenommenen Energie.
• Bruchdehnung ist das Verhältnis zwischen der Anfangslänge und der veränderten Länge nach Bruch des Probekörpers. Es drückt die Fähigkeit eines Materials aus, Formänderungen ohne Risse zu widerstehen

*ASTM oder American Society for Testing and Materials ist eine internationale Normungsorganisation, die auf freiwilliger Basis technische Normen zur Verwendung entwickelt und veröffentlicht.

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