Bestimmung der Gesamtdehnung (statische Dehnung) und der bleibenden Dehnung für BMW TL 9 192 340

Die von BMW, einem führenden deutschen Automobilkonzern, entwickelte Norm „BMW TL 9 192 340 Bestimmung der Gesamtdehnung (statische Dehnung) und bleibenden Dehnung“ beschreibt ein Prüfverfahren für Gepäcknetze aus Polypropylen (PP), die in der Fahrzeuginnenausstattung, insbesondere im Gepäckraum, verwendet werden. Es handelt sich um eine mechanische Prüfung, bei der die Gesamtdehnung (Gesamtspannung bzw. Dehnung unter Last oder bis zum Bruch) des Netzmaterials oder der montierten Netzkonstruktion ermittelt wird.

Die Bestimmung der Bruchdehnung (statische Dehnung) und der bleibenden Dehnung (plastische Dehnung nach dem Bruch) ist in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei Zugversuchen an Metallen und anderen Werkstoffen. Diese Messungen liefern wichtige Informationen über die Duktilität, Umformbarkeit, Sicherheitsmargen und das gesamte mechanische Verhalten eines Werkstoffs unter Belastung.

Die Gesamtdehnung ist die gesamte Längenzunahme der Probe im Moment des Bruchs (oder kurz bevor die Belastung deutlich abfällt). Sie umfasst:

• Elastische Dehnung (rückstellbare Verformung)
• Plastische Dehnung (bleibende Verformung)
• Sie wird üblicherweise als Prozentsatz der ursprünglich gemessenen Länge angegeben.

Die bleibende Dehnung (auch plastische Dehnung nach dem Bruch genannt) ist die dauerhafte (unwiderrufliche) Längenzunahme nach einem Bruch, nachdem sich der elastische Bereich teilweise erholt hat. Sie wird gemessen, indem die Bruchstücke zusammengesetzt und mit der ursprünglichen Länge verglichen werden. Sie repräsentiert die gesamte plastische Verformung des Materials.

In der Praxis entspricht die Gesamtdehnung der elastischen Bruchdehnung zuzüglich der bleibenden (plastischen) Dehnung. Der elastische Anteil ist üblicherweise gering (0,1–0,5 Prozent bei den meisten Metallen), sodass die beiden Werte in der Regel nahe beieinander liegen. Die bleibende Dehnung ist jedoch ein genauerer Indikator für die tatsächliche Duktilität.

Diese Messungen sind aus folgenden Gründen wichtig:

• Duktilitätsbewertung: Die Duktilität misst, wie stark ein Material plastisch verformt werden kann, bevor es bricht.
• Umformbarkeit und Fertigungsprozesse: Werkstoffe mit hoher Dehnung können beim Walzen, Stanzen, Tiefziehen, Extrudieren oder Drahtziehen erhebliche plastische Verformungen erfahren, ohne zu reißen.
• Sicherheits- und Konstruktionsmargen: Die bleibende Dehnung gibt an, wie stark ein Bauteil vor dem Versagen verformt werden muss (duktiles Versagen ist einem plötzlichen Sprödbruch vorzuziehen).
• Qualitätskontrolle und Einhaltung der Spezifikationen: Viele internationale Normen legen Mindestwerte für die Gesamtdehnung oder die bleibende Dehnung fest, die für die Annahme oder Ablehnung von Materialchargen erforderlich sind.
• Materialvergleich und Legierungsentwicklung: Ingenieure vergleichen die Gesamtdehnung und manchmal das Verhältnis von gleichmäßiger Dehnung zu Gesamtdehnung, um Materialien zu bewerten oder Verbesserungen bei neuen Legierungen zu verfolgen.

Gemäß der BMW-Norm TL 9 192 340 müssen Gepäcknetze dynamischen Belastungen (z. B. beim Bremsen, Beschleunigen oder bei Ladungsaufprall) standhalten, ohne sich übermäßig zu dehnen. Dies könnte zu einem gefährlichen Verrutschen der Ladung oder zum Versagen des Netzes führen. Die Gesamtdehnung gibt an, wie stark sich das Netz unter Zugkraft dehnen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass es seine Wirksamkeit bei gleichzeitig kontrollierter Flexibilität zur Energieabsorption beibehält.

Bei der Prüfung wird ein Probenstreifen oder ein Abschnitt des Gewebes in eine Zugprüfmaschine eingespannt. Die Kraft wird mit konstanter Geschwindigkeit aufgebracht, bis eine bestimmte Last, ein Bruch oder die maximale Dehnung erreicht ist. Die Gesamtdehnung wird als prozentuale Längenzunahme gegenüber der ursprünglichen Messlänge berechnet. Dies kann beim Bruch (Bruchdehnung) oder unter einer bestimmten Vorlast/Last (z. B. elastische/gesamte rückstellbare + bleibende Verformung) erfolgen.

Polypropylen-Netze sind leicht, chemikalienbeständig und langlebig. Spezifikationen definieren Mindest- und Höchstgrenzen für die Gesamtdehnung (z. B. um übermäßiges Durchhängen oder Sprödbruch unter Last zu verhindern). Zu hohe Dehnung kann die Haltekraft verringern, zu geringe Dehnung hingegen die Reißanfälligkeit erhöhen.

Dieses Verfahren bezieht sich im Allgemeinen auf andere BMW-Tests, wie z. B. Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, UV-Alterung, Entflammbarkeit gemäß FMVSS 302, Abriebfestigkeit usw. Die Dehnung ist ein grundlegendes mechanisches Kriterium für die Zulassung.

Dieser Standard stellt eine Qualitäts- und Prüfanforderung für Lieferanten dar. Das gesamte Verfahren, die Kriterien für Gut/Schlecht (Grenzwerte), die Probenvorbereitung, die Prüfgeschwindigkeit, die Konditionierung (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) sowie alle Vorrichtungen (z. B. für Hakenbefestigungspunkte) sind in den entsprechenden Normen detailliert beschrieben, die ausschließlich über das Lieferantenportal von BMW zugänglich sind.

Abschnitt § 3.3.3 dieser Norm beschreibt die Anforderungen und das detaillierte Verfahren zur Bestimmung der Gesamtdehnung von Polypropylen-Gepäcknetzen (PP). Die Bestimmung der Gesamtdehnung kombiniert elastische und bleibende Verformung oder misst die Gesamtdehnung unter bestimmten Lastbedingungen (z. B. Gesamtdehnung bei einer definierten Kraft vor dem Bruch oder einschließlich des nicht rückstellfähigen Anteils). Dieses Verfahren beinhaltet einen standardisierten Zug-/Spannungsversuch an Netzproben (z. B. aus dem Netz geschnittene Streifen oder vollständige Verbindungsstellen) mit konstanter Dehnungsrate an einer Universalprüfmaschine. Die Proben müssen vor dem Versuch vorkonditioniert werden. Die Prüfgeschwindigkeit beträgt beispielsweise 100 mm/min oder ähnlich, üblicherweise gemäß der Norm ISO 13934-1 für Textilien oder angepasst an Netze. Als Laststufen werden beispielsweise 50 N, 100 N oder die Dehnung bis zum Bruch verwendet. Zu den Kriterien für das Bestehen/Nichtbestehen gehören eine minimale Gesamtdehnung (um Energieabsorption/Flexibilität zu gewährleisten) und eine maximale Dehnung (um übermäßiges Durchhängen unter Last zu verhindern). Spezielle Griffe oder Haken simulieren Befestigungspunkte im Kofferraum eines Fahrzeugs.

Im Gegensatz zur rein elastischen Dehnung (die reversibel ist) führt die Gesamtdehnung zu einer bleibenden Verformung bzw. Formänderung. Dies ist entscheidend für Sicherheitsnetze, die sich nicht zu stark dehnen dürfen (Rissgefahr unter Last), aber auch nicht zu starr sein dürfen (Reißgefahr).

Die Norm BMW TL 9 192 340 § 3.3.3 gewährleistet, dass das Gepäcknetz den Sicherheits- und Haltbarkeitsstandards von BMW für Interieurverkleidungsteile entspricht (um zu verhindern, dass lose Gegenstände bei Unfällen oder plötzlichen Fahrmanövern zu herumfliegenden Objekten werden).

Dieser Standard basiert auf dem mittlerweile veralteten Standard „DIN 53360 Prüfung von Kunstleder und ähnlichen Plattenwerkstoffen - Bestimmung der Gesamtdehnung (statische Dehnung) und der irreversiblen Dehnung“.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm BMW TL 9 192 340 an.