Wenn ein Material erhitzt wird, beginnt es sich unter dem Einfluss steigender Temperatur auszudehnen. Dies führt zu erheblichen Maßänderungen, Bauteilverzug oder Eigenspannung. Der lineare (lineare) Wärmeausdehnungskoeffizient ist eine Materialeigenschaft, die die Fähigkeit eines Kunststoffs charakterisiert, sich unter dem Einfluss von Temperaturerhöhung auszudehnen. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient drückt aus, wie lange das entwickelte Teil bei Temperaturänderungen formstabil bleibt.
Die am häufigsten verwendeten Standards zur Messung des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten in Kunststoffen sind die folgenden Standards, die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelt wurden:
Darüber hinaus basiert die von der International Standards Organization (ISO) entwickelte Norm ISO 11359 Plastics - Thermomechanical analysis (TMA).
Die wichtigsten Messtechniken im Allgemeinen sind: Dilatometrie, Interferometrie und thermomechanische Analyse.
Die Beschaffenheit der meisten Kunststoffe und die Beschaffenheit des Dilatometers machen minus 30 bis plus 30 Grad Celsius zu einem geeigneten Temperaturbereich für lineare Wärmeausdehnungsmessungen von Kunststoffen. Dieser Bereich umfasst die Temperaturen, bei denen Kunststoffe am häufigsten verwendet werden.
Die thermische Ausdehnung eines Kunststoffs setzt sich aus einer reversiblen Komponente zusammen, bei der sich Längenänderungen aufgrund von Feuchtigkeitsänderungen, Aushärtung, Verlust von Weichmachern oder Lösungsmitteln, Spannungsabbau, Phasenübergängen und anderen Faktoren überlagern. Lineare thermische Ausdehnungskoeffizientenprüfungen zielen darauf ab, den linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten unter möglichst geringem Einfluss dieser Faktoren zu bestimmen. Tatsächlich ist es jedoch in der Regel unmöglich, den Einfluss dieser Faktoren vollständig auszuschließen. Daher liefert jede Prüfmethode, unabhängig vom gewählten Verfahren, eine Annäherung an die tatsächliche thermische Ausdehnung.
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