ASTM D6272

ASTM D6272-02 Standardprüfverfahren zur Bestimmung der Biegeeigenschaften von unverstärkten und verstärkten Kunststoffen und Elektro-Isoliermaterialien durch den Vierpunkt-Biegeversuch

Die Hauptunterschiede zwischen ASTM D790 sind das maximale Biegemoment und die maximale Faserspannung. Beim Vierpunkt-Biegeversuch wird die maximale Faserspannung zwischen den zwei Belastungsstäben gleichmäßig verteilt. Beim Dreipunkt-Biegeversuch liegt die maximale Faserspannung direkt unter der Belastungsrolle.

Bei diesem Verfahren wird ein unterstüzter Balken in einer Vierpunkt-Biegevorrichtung beansprucht. Der Versuch wird zur Bestimmung der Biegeeigenschaften von verstärkten und unverstärkten Kunststoffen verwendet, inklusiv von Hochmodul-Verbundwerkstoffen und Elektro-Isoliermaterialien. Die Proben sind entweder in Form von Stangen, die besonders für diese Prüfung ausgeformt werden, oder aus Formstoffen und Blechen geschnitten.

ASTM D6272-02 gilt sowohl für starre als auch für halbstarre Werkstoffe. Es ist aber unmöglich, die Biegefestigkeit von Werkstoffen zu bestimmen, die bei einer Dehnung von 5,0% nicht zum Bruch kommen.

Sowohl beim Prüfverfahren A als auch beim Prüfverfahren B wird eine rechteckige Probe auf zwei Auflagen positioniert. Wegen der Belastungsrollen hat die Probe zwei Druckpunkte. Jede der Belastungsrollen liegt im gleichen Abstand vom anliegenden Auflagepunkt. Der Abstand zwischen den Belastungsrollen ist entweder ein Drittel oder ein Halb der Stützweite. Die Probe wird bis zum Bruch im äußeren Oberfläche beansprucht, oder bis eine maximale Dehnung von 5,0%. Der Standard Länge-Höhe Verhältnis von 16:1 wird verwendet, außer wenn ein größerer Länge-Höhe Verhältnis erforderlich ist, wie bei Schichtwerkstoffen manchmal der Fall ist.

Bei hochfesten faserverstärkten Verbundwerkstoffen, einschließlich von hoch-orthotropen Laminaten, wird ein Länge-Höhe Verhältnis ausgewählt, sodass ein Bruch im Randfaserbereich erfolgt. Dieser wird durch das Biegemoment alleine verursacht. Mit solchen Werkstoffen ist ein Verhältnis von 31:1 oder 40:1 empfohlen. Wenn man Moduldaten aber benötigt, wird ein Länge-Höhe Verhältnis von 60:1 empfohlen, weil die Schubverformung sogar bei Verhältnissen so hoch wie 40:1 die Modulmessungen deutlich beeinflussen kann.

Prüfverfahren A, wird hauptsächlich für Werkstoffe entworfen, die bei relativ niedrigen Beanspruchungen zum Bruch kommen. Beim bevorzugten Prüfverfahren wird eine Dehnungsgeschwindigkeit von 0,01 mm/mm/min verwendet. Soweit bestehende Werkstoffnormen dies zulassen, verwendet man Prüfverfahren A zur Bestimmung der Biegeeigenschaften, insbesondere des Biegemoduls.

Prüfverfahren B, verwendet eine Dehnungsgeschwindigkeit von 0,10 mm/mm/min. Dieses Prüfverfahren ist für Werkstoffe bestimmt, die relativ größen Beanspruchungen während des Prüfens widerstehen. Prüfverfahren B wird nur zur Bestimmung der Biegefestigkeit verwendet.

Biegeeigenschaften, die durch dieses Prüfverfahren ermittelt werden, sind zum Zweke Qualitätskontrolle und Normung besonders nützlich.

Vor der Durchführung dieser Prüfung soll man auf die Norm des Werkstoffes unbedingt verweisen. Die dort enthaltenen Normen zur Probenvorbereitung, Probengröße, Bearbeitung, oder irgendeine Kombination davon haben Vorrang über die Normen, die in diesem Text erwähnt werden. Wenn es keine Werkstoffnormen gibt, gelten dann die Standardnormen. Man kann die aktuellen ASTM Normen für Kunststoffe in Tabelle 1 vom Klassifizierungssystem D 4000 finden.