Wie stellt man einen Prüfkörper her?
Warum Prüfkörper?
Möchte jemand die Leistungsfähigkeit oder Zuverlässigkeit eines Produkts oder Materials bewerten, so müssen entsprechende Prüfungen an diesem durchgeführt werden. Die Ergebnisse unterschiedlichster Prüfungen spiegeln die Eignung eines Materials (z.B. Kunststoffs) für eine bestimmte Anwendung wider und tragen dazu bei, geeignete Materialien für ein Produkt auszuwählen.
Zur Durchführung einer Materialprüfung werden immer spezifische Prüfkörper verwendet. Deshalb spielen diese (nicht nur in der Kunststoffbranche) eine große Rolle. Da die Ergebnisse von der Probengeometrie abhängig sind, haben sich über die Zeit, abhängig von Material und Prüfung, Normprüfkörper durchgesetzt, an denen gängige Kennwerte ermittelt werden.
Normprüfkörper: Messergebnisse werden vergleichbar
Normprüfkörper werden immer aus dem gleichen Material wie das zu testende Produkt hergestellt und ermöglichen es, Materialeigenschaften wie die Zugfestigkeit, Elastizität, Schlagzähigkeit oder Wärmebeständigkeit so zu messen, dass die Ergebnisse unterschiedlicher Labore miteinander vergleichbar sind.
Normprüfkörper sind Prüfkörper, deren Abmessungen und Herstellung in Prüfvorschriften vorgegeben ist. Ein gut gefertigter Prüfkörper ist von entscheidender Bedeutung für die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit belastbarer Kennwerte für ein Material oder Bauteil.
Insbesondere bei den Kunststoffen hat zudem die Verarbeitung und Herstellung der Prüfkörper einen großen Einfluss auf den späteren Kennwert, weshalb es hier Vorschriften für die Verarbeitung der Materialien gibt. Die standardisierte Durchführung von Prüfungen ermöglicht es Kunststoffherstellern und -verarbeitern, die Qualität von Materialien und Produkten zu kontrollieren, potenzielle Schwachstellen zu erkennen und neue Rezepturen mit definiertem Eigenschaftsprofil zu entwickeln. Zudem wird sichergestellt, dass Materialien diversen Anforderungen der Branche entsprechen. Der (Norm-)Prüfkörper ist damit ein unverzichtbares Instrument zur Beurteilung der Eigenschaften von Kunststoffen und trägt zur kontinuierlichen Verbesserung sowie Qualitätskontrolle bei.
Die Kunst der Prüfkörperherstellung
Im Kunststoffbereich ist die Herstellung von Prüfkörpern ein wichtiger Teil der Ermittlung von Kennwerten, da die Verarbeitungsbedingungen und die Konditionierung der Prüfkörper einen großen Einfluss auf das spätere Prüfergebnis haben. Dazu kommt in vielen Fällen die Entscheidung, ob Normprüfkörper hergestellt werden sollen oder ob die Prüfkörper aus den jeweiligen Bauteilen zu entnehmen sind.
- Handelt es sich um thermoplastische Kunststoffe, ist das Spritzgießen das gängigste Verfahren, um Normprüfkörper herzustellen. Beim Spritzgießen wird der Kunststoff erhitzt, bis er schmilzt, und dann unter hohem Druck in eine Form gespritzt, die der Geometrie des Prüfkörpers entspricht. Nach dem Abkühlen wird der Prüfkörper aus der Form entnommen.
- Die Verarbeitungsbedingungen wie Temperaturen, Nachdruck oder Einspritzung haben einen wesentlichen Einfluss auf die Formgebung und somit die Eigenschaften des späteren Prüfkörpers. Im KUZ ist es möglich, verschiedenste Prüfkörper nach vorgegebenen Norm- oder Materialvorgaben kunststoffgerecht herzustellen.
- Soll der Normprüfkörper aus einer Platte oder einem Bauteil entnommen werden, kommen Stanzen, Fräsen und Sägen zum Einsatz. Insbesondere halbautomatisch arbeitende CNC-Fräsen haben hier den großen Vorteil, dass mehrere Prüfkörper gleichzeitig mit hoher Präzision aus einer Platte spanend entnommen werden können.
- Prüfkörper aus weicheren Materialien (z.B. Elastomere) werden aus Platten gestanzt.
Daraufhin folgt die Phase der Nachbearbeitung: Dies kann das Entfernen von überschüssigem Material und das Schleifen oder Polieren der Oberfläche umfassen, um eine einheitliche und glatte Oberfläche zu erzielen. Die ausführenden Schritte variieren je nach vorhandener Bauteilgeometrie und den Anforderungen der Prüfung, für die der Prüfkörper verwendet wird.
Der Prozess der Prüfkörperherstellung erfordert eine sorgfältige Planung, genaue Kontrolle und Fachkenntnisse in der Kunststoffverarbeitung. Die Qualität der Prüfkörper beeinflusst direkt die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Testergebnisse, die wiederum für die Entwicklung und Herstellung von hochwertigen Kunststoffprodukten von großer Bedeutung sind.
Kontakt
Janine Dubiel | Leiterin Akkreditiertes Prüflabor
+49 341 4941-811
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