Die Prüfung der Haltbarkeit von Materialien unter realen Bedingungen ist für die Gewährleistung ihrer langfristigen Leistungsfähigkeit von entscheidender Bedeutung. In Branchen wie dem Rohrleitungsbau, in denen Polyethylen (PE) in großem Umfang verwendet wird, ist die Bewertung der Beständigkeit gegen langsames Risswachstum (SCG) von entscheidender Bedeutung. Hochentwickelte Prüfverfahren ermöglichen genaue Vorhersagen der Materialleistung und gewährleisten Zuverlässigkeit und Sicherheit in kritischen Anwendungen.
STEP Lab hat sich verpflichtet, Prüfsysteme herzustellen, die die Einhaltung von Industrienormen wie ISO 18489 garantieren.
WAS IST DIE ISO 18489?
ISO 18489 ist eine Norm, die entwickelt wurde, um die Beständigkeit von Polyethylen (PE) gegen langsames Risswachstum (SCG) unter zyklischer Belastung zu bewerten. Die Prüfung simuliert Langzeitspannungen und Rissbildung in Materialien wie PE-Rohren und -Formstücken, indem zyklische Zugbelastungen auf gekerbte Proben aufgebracht werden. Dieses Verfahren beschleunigt die Prüfung und liefert in kürzerer Zeit zuverlässige Ergebnisse. Die ISO 18489 ist besonders wichtig für Langzeitanwendungen wie Gas- und Wasserleitungen, da sie die Anzahl der Belastungszyklen erfasst, die ein Material aushalten kann, bevor es versagt. Dies hilft den Herstellern, die Festigkeit und Haltbarkeit des Materials für kritische Infrastrukturen zu bewerten.
WARUM IST DIE NORM 18489 WICHTIG?
Die Bedeutung der ISO 18489 liegt in ihrer Fähigkeit, genaue, beschleunigte Prüfungen von PE-Materialien zu ermöglichen. Diese Norm gewährleistet, dass die Hersteller die Haltbarkeit von Materialien schnell und effektiv bewerten können, was zu einer besseren Materialauswahl für kritische Infrastrukturprojekte führt. Durch die Verkürzung der Prüfdauer bei gleichbleibender Genauigkeit unterstützt die ISO 18489 die Entwicklung widerstandsfähigerer und zuverlässigerer Materialien.
ISO 18489 PRÜFVERFAHREN
Bei dem Prüfverfahren nach ISO 18489 wird eine zylindrische Probe mit einer umlaufenden Kerbe einer zyklischen Zugbelastung ausgesetzt. Zu den wichtigsten Schritten des Prüfverfahrens gehören:
- Vorbereiten der zylindrischen Probe mit einer scharfen Kerbe.
- Anwendung zyklischer Belastung mit konstanter Kraftamplitude.
- Überwachung und Aufzeichnung der Anzahl der Zyklen bis zum Versagen des Prüfkörpers. Der Test ermöglicht eine beschleunigte Bewertung der Widerstandsfähigkeit des Materials gegen langsames Risswachstum, wobei die Ergebnisse bei Umgebungstemperaturen erzielt werden können, ohne dass die Polymerstruktur verändert wird.
Das Prüfverfahren erfordert ein Belastungssystem, das in der Lage ist, eine zyklische Belastung mit genau definierten Grenzen unter Verwendung einer sinusförmigen Wellenform aufzubringen und aufzuzeichnen. Die zyklische Belastung, die durch die Höchstlast (Fmax) und das Lastverhältnis (R) gekennzeichnet ist, muss während der gesamten Prüfung konstante Höchst- und Mindestlastwerte mit einer Genauigkeit von ±1 % aufweisen.
Die Lastwechselfrequenz darf 10 Hz nicht überschreiten, mit einer Genauigkeit von ±1%. Die hysteretische Erwärmung bei dieser Frequenz hat in der Regel keine signifikante Auswirkung auf die Versagenszyklenzahl (Nf); wenn jedoch eine außergewöhnliche Erwärmung an der Rissspitze vermutet wird, sollte die Frequenz auf 5 Hz oder 1 Hz reduziert werden, wobei die gleiche Genauigkeit erhalten bleibt.
PRÜFMASCHINE FÜR ISO 18489
Für die Durchführung einer Prüfung nach ISO 18489 sind sowohl die EA- als auch die UD-Prüfmaschine geeignet. Für Frequenzbereiche bis 20 Hz wird die EA-Serie empfohlen, da sie eine zuverlässige Leistung bietet und eine budgetfreundliche Lösung ist. Wenn Ihre Prüfanforderungen jedoch anspruchsvoller sind, ist die UD-Serie die ideale Wahl. Diese elektrodynamischen Maschinen bieten mehr Leistung und Vielseitigkeit und eignen sich daher perfekt für fortschrittliche und vielfältige Anwendungen.
- Hohe dynamische Lasten: 100 kN für UD und 200 kN für EA.
- Präzise zyklische Belastung: Sicherstellung einer gleichmäßigen Kraftanwendung.
- Kraftgesteuerte pneumatische Probenhalter: Verhindert eine Überlastung beim Spannen.
- Vielfältige Erweiterungsmöglichkeiten: Mögliche Integration von Epsilon-Extensometer und/oder Umweltkammern.
Darüber hinaus haben unsere Ingenieure eine spezielle Software für den Export und die Analyse von Prüfergebnissen entwickelt. Der gesamte Prüfablauf nach ISO 18489 wird effizient abgewickelt und liefert klare und exportierbare Ergebnisse.
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FAQ
Welche Materialien können nach ISO 18489 geprüft werden?
Diese Norm ist für die Prüfung von Polyethylenwerkstoffen, insbesondere von PE-Rohren und -Formstücken, zur Beurteilung ihrer Beständigkeit gegen langsames Risswachstum vorgesehen.
Kann der Test bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt werden?
Ja, obwohl der Test normalerweise bei Raumtemperatur (23 °C) durchgeführt wird, kann er auch bei anderen Temperaturen durchgeführt werden, wenn eine temperaturgeregelte Kammer verwendet wird, um einheitliche Ergebnisse zu gewährleisten.
Warum wird eine zyklische Belastung anstelle einer statischen Belastung verwendet?
Die zyklische Belastung simuliert besser die Belastungen, denen die Materialien während ihrer Lebensdauer ausgesetzt sind, und liefert so ein genaueres Maß für die langfristige Haltbarkeit im Vergleich zur statischen Belastung, die zu vorzeitigem Kriechen und Versagen führen kann.
Welche Art von Ergebnissen liefert die ISO 18489?
Bei der Prüfung wird die Anzahl der Belastungszyklen aufgezeichnet, die ein Material aushalten kann, bevor es versagt. Dies hilft den Herstellern, die Beständigkeit des Materials gegen langsames Risswachstum und seine Eignung für den langfristigen Einsatz in kritischen Anwendungen zu bestimmen.
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