Glossar
Jede Branche hat ihre eigene Nomenklatura - Begriffe, die immer wieder auftauchen. Viele kennt man, da man täglich damit zu tun hat, andere sind einem nur vom Hörensagen bekannt. Nachfolgend eine kleine Aufstellung, die etwas Licht ins Dunkel bringt.
Biegespannung | Bruchdehnung | Dichte | Druckfestigkeit | Durchbiegung | E-Modul | Glasübergangstemperatur | Schlagzähigkeit | Shore-Härte | Topfzeit | Viskosität | Wärmeleitfähigkeit | Zugfestigkeit
 

Biegespannung
Bei der Spannung im Allgemeinen handelt es sich um ein Maß der Kraft, die auf eine bestimmt Fläche wirkt. Die Biegespannung im Besonderen beschreibt die Kraft, welche auf den Querschnitt (z.B. eines Balkens) wirkt, der senkrecht zu seiner Ausdehnungsrichtung belastet wird.

Bruchdehnung
Die Bruchdehnung ist ein Materialkennwert, der die prozentuale Verlängerung im Augenblick des Bruches, bezogen auf die Anfangsmesslänge, angibt. Dies wird bei Elastomeren auch als Reißdehnung bezeichnet.Die Ziffer hinter dem "A" gibt die Länge bzw. Breite/Tiefe etc. des Stückes in mm an, auf die sich der prozentuale Verlängerungswert bezieht. Beispiel :"A80Länge : 50%" : Dehnung auf 80 mm Länge beträgt 40 mm im Augenblick des Bruches. Die Bruchdehnung ist bei der Werkstoffprüfung eine von vielen Kenngrößen und charakterisiert die Verformungsfähigkeit eines Werkstoffes.

Dichte
Die Dichte ist eine physikalische Eigenschaft eines Materials. Sie ist über das Verhältnis der Masse m eines Körpers zu seinem Volumen V definiert: Dichte = Masse geteilt durch Volumen.
Die Dichte sollte nicht mit dem spezifischen Gewicht verwechselt werden, denn diese ist zwar sehr ähnlich zur Dichte, unterscheidet sich aber in einem Punkt: Während bei der Dichte das Volumen im Verhältnis zur Masse steht, geschieht dieses beim spezifischen Gewicht mit dem Volumen und der Gewichtskraft. Das Verhältnis der Dichte eines Stoffes zur Dichte im Normzustand wird als Relative Dichte bezeichnet.
Druckfestigkeit
Als Druckfestigkeit wird die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs bei der Einwirkung von Druckkräften bezeichnet. Ist die Druckkraft größer als die Druckfestigkeit eines Körpers, so wird er zerstört. Die meisten Materialien besitzen sowohl eine Zug- als auch eine Druckfestigkeit, wie zum Beispiel Stahl. Ein Beispiel für ein Material, das bei fehlender Querdehnungsbehinderung ausschließlich Druckkräfte aufnehmen kann, ist Sand.
Durchbiegung
Das Verfahren von Ritz (nach Walter Ritz) dient zur Berechnung von Verformungen in der Technischen Mechanik. Es ist ein Näherungsverfahren und liefert nur in Sonderfällen die tatsächliche Lösung. Es kommt beispielsweise bei Platten zur Anwendung, wenn exakte Lösungen nicht mehr mit elementaren Rechenmethoden zu erreichen sind. Grundgedanke ist das Gleichgewicht der potenziellen Kräfte von äußeren eingeprägten und inneren Kräften. Diese Potenziale werden durch Verformungsgrößen ausgedrückt (z.B. Durchbiegung). Die Spannungen werden dabei durch Dehnungen oder Scherungen nach dem Hookeschen Gesetz ausgedrückt
Elastizitätsmodul
Der Elastizitätsmodul (auch: Zugmodul oder Youngscher Modul, benannt nach dem Physiker Thomas Young) ist ein Materialkennwert aus der Werkstofftechnik, der den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines festen Körpers bei linear elastischem Verhalten beschreibt. Der Elastizitätsmodul wird mit E-Modul oder als Formelzeichen mit E abgekürzt. Die Mehrzahl von Elastizitätsmodul ist Elastizitätsmoduln. Der Betrag des Elastizitätsmoduls ist um so größer, je mehr Widerstand ein Material seiner Verformung entgegensetzt. Ein Material mit hohem Elastizitätsmodul ist also steif, ein Material mit niedrigem Elastizitätsmodul ist nachgiebig
Glasübergangstemperatur
Die Glasübergangs- oder Erweichungstemperatur (TG) ist die Temperatur, bei der ein Glas oder ein amorpher Kunststoff die größte Änderung der Verformungsfähigkeit aufweist. Dieser so genannte Glasübergang trennt den unterhalb liegenden spröden energieelastischen Bereich (=Glasbereich) vom oberhalb liegenden weichen entropieelastischen Bereich (=gummielastischer Bereich). Der Übergang in den Fließbereich des amorphen Kunststoffs ist fließend. Durch die Aufnahme von Feuchte (siehe auch: Alterung) sinkt die Glasübergangstemperatur bei polymeren Werkstoffen ab.
Teilkristalline Kunststoffen besitzen sowohl eine Glasübergangstemperatur, unterhalb derer die amorphe Phase 'einfriert' (einhergehend mit Versprödung), als auch eine Schmelztemperatur, bei der sich die kristalline Phase auflöst. Die Schmelztemperatur trennt den entropieelastischen Bereich deutlich vom Fließbereich ab. Kristalline Kunststoffe weisen im Gegensatz dazu nur eine Schmelztemperatur auf. Handelsübliche Kunststoffe besitzen einen kristallinen Anteil von 20% bis 80%.
Schlagzähigkeit
Die Schlagzähigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Werkstoffes, Stoßenergie und Schlagenergie zu absorbieren, ohne zu brechen. Die Schlagzähigkeit wird berechnet als das Verhältnis aus Schlagarbeit und Probekörperquerschnitt (Maßeinheit kJ/m²).
Durch verschiedene Arten des Kerbschlagbiegeversuchs (Charpy, Izod) kann die Schlagzähigkeit bestimmt werden. Im Unterschied zur Kerbschlagzähigkeit wird bei der Schlagzähigkeit der Probekörper nicht eingekerbt.
Shore-Härte
Härte ist der mechanische Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen, härteren Körpers entgegensetzt.Es gibt verschiedene Härte-Prüfmethoden, eine davon ist die Shore-Härte. Die Shore-Härte, benannt nach Albert Shore, ist ein Werkstoffkennwert für Elastomere und Kunststoffe und ist in den Normen DIN 53505 und DIN 7868 festgelegt. Der Shore-Härte-Prüfer für Gummi und ähnliche Werkstoffe besteht aus einem federbelasteten Stift, dessen Elastizität beim Eindringen in die Probe ein Maß für die entsprechende Shore-Härte des Materials ist, die auf einer Skala von 0 Shore (2,5 Millimeter Eindringtiefe) bis 100 Shore (0 Millimeter Eindringtiefe) gemessen wird. Eine hohe Zahl bedeutet eine große Härte. Bei einem Shore-Härteprüfgerät ist eine Zusatzeinrichtung notwendig, die die zu messende Probe mit einer Kraft von 12,5 Newton bei Shore-A bzw 50 Newton bei Shore-D auf den Messtisch andrückt. Bei der Bestimmung der Shore-Härte spielt die Temperatur eine höhere Rolle als bei der Härtebestimmung metallischer Werkstoffe. Deshalb wird hier die Solltemperatur von 23 °C auf das Temperaturintervall von ± 2 K (Kelvin) beschränkt. Die Materialdicke sollte im Bereich von 0 bis 50 Shore mindestens 9 Millimeter, bei härteren Substanzen mindestens 6 Millimeter betragen.Shore-A wird angegeben bei Weichelastomeren nach Messung mit einer Nadel mit abgestumpfter Spitze. Die Stirnfläche des Kegelstumpfs hat einen Durchmesser von 0,79 Millimetern, der Öffnungswinkel beträgt35° - Auflagegewicht: 1kg, Haltezeit: 15s.
Shore-D wird angegeben bei Zähelastomeren nach Messung mit einer Nadel, die mit einem 30° Winkel zuläuft und eine kugelförmige Spitze mit einem Radius von 0,1 Millimetern hat - Auflagegewicht: 5kg, Haltezeit: 15s.
Topfzeit
Unter Topfzeit versteht man die Verarbeitbarkeitsdauer von reaktiven Materialien, z.B. Klebstoff. Sie wird bisweilen auch "Gebrauchsdauer" genannt. Es ist also die Zeit zwischen dem Anmischen einer mehrkomponentigen Substanz und dem Ende ihrer Verarbeitbarkeit, sozusagen die Zeitspanne, in der sich die Substanz noch "aus dem Topf nehmen" und verarbeiten lässt. Meist zeigt sich das Ende der Topfzeit durch deutlichen Viskositätsanstieg, der eine weitere Verarbeitung verhindert.
Die Topfzeit ist von den chemischen Eigenschaften der Substanz und von den Umweltbedinungen abhängig. So ist die Angabe der Topfzeit eines Stoffes (z.B. eines Klebstoffs) nur sinnvoll und aussagekräftig mit zusätzlicher Angabe der Menge, Durchmischung, Umgebungsklima (Temperatur und Feuchte) und Gefäßform.
Viskosität
Die Viskosität ist ein Maß für die Zähflüssigkeit eines Fluids. Je größer die Viskosität ist, desto dickflüssiger ist das Fluid, weil seine Teilchen desto stärker aneinander gebunden und damit unbeweglicher sind. Man spricht daher auch von der inneren Reibung.
Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit eines Festkörpers, einer Flüssigkeit oder eines Gases ist bestimmt durch die Geschwindigkeit, mit der sich die Erwärmung an einem Punkt durch den Stoff ausbreitet. Die Wärmeleitfähigkeit ist also das Vermögen eines Stoffes thermische Energie mittels Wärmeleitung in Form von Wärme zu transportieren.
Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit ist die im Zugversuch aus der maximal erreichten Zugkraft bezogen auf den ursprünglichen Querschnitt der Probe errechnete Spannung. Dimension der Zugfestigkeit ist Kraft pro Fläche. Häufig verwendete Maßeinheiten sind N/mm² oder MPa (MegaPascal). Im Spannungs-DehnungsDiagramm kann die Zugfestigkeit aus der maximal erreichten Kraft direkt errechnet werden.
Mit zunehmender Verlängerung der Zugprobe entsprechend dem Elastizitätsmodul infolge der ansteigenden Zugkraft kommt es zur Verringerung des Querschnittes, da das Volumen der Probe nicht ansteigen kann. Bei einer elastisch-plastischen Verformung (bei Proben aus duktilen Werkstoffen) ist diese Verformung (Verlängerung und Einschnürung) nach dem Test sicht- und messbar. Da die errechnete Spannung im Zugversuch auf den konstanten Ausgangsquerschnitt der Probe bezogen wird, entspricht sie nicht der wahren Spannung in der Probe im Augenblick des Bruchs, sondern ist geringer, was zur Folge hat, dass im Verlauf des Zugversuchs der Graph des Spannungs-Dehnungs-Diagramms, der die auf die Probe wirkende Kraft darstellt, bis zum Bruch wieder absinkt, nachdem er das Maximumerreicht hat.
Das wahre Spannungsmaximum entsteht durch Lokalisierung der Verformung im Einschnürbereich der Probe. In diesem Bereich erhöht sich die Verformungsgeschwindigkeit und die Verfestigung bis zum Bruch. Im sogenannten instrumentierten Zugversuch wird der Probenquerschnitt kontinuierlich gemessen und die Kraft auf den wahren Querschnitt bezogen. So untersuchte Proben zeigen einen kontinuierlichen Anstieg der wahren Spannung bis zum Bruch. Der auf diese Weise ermittelte Wert ist jedoch nur von theoretischer Bedeutung.
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