Der von der American Society for Testing and Materials (ASTK) veröffentlichte Standard „ASTM D4482-11 Standardtestverfahren für Gummieigenschaften – Dehnungszyklusermüdung“ beschreibt ein Testverfahren zur Bestimmung der Ermüdungslebensdauer von Gummimischungen, die Zug-Dehnungs-Zyklen ausgesetzt sind. Während eines Teils des Zyklus während dieses Tests wird die Spannung auf den Nullwert entspannt. Es werden Proben ohne absichtlich herbeigeführte Defekte, Schnitte oder Risse geprüft. Ein Versagen wird durch den vollständigen Bruch der Testprobe angezeigt.
Zwischen diesen Testergebnissen und dem Dienst besteht weder ein eindeutiger noch impliziter Zusammenhang. Dies liegt an der unterschiedlichen Natur der Servicebedingungen. Diese Testverfahren liefern Daten, die zur vergleichenden Bewertung von Gummimischungen hinsichtlich ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber (dynamischer) Dehnungszyklusermüdung verwendet werden können.
Dieses Prüfverfahren umfasst ein Verfahren zur Bestimmung der Ermüdungslebensdauer bei verschiedenen Dehnungsraten. Der Belastungszyklus ist charakteristisch für den Typ des angegebenen Prüfgeräts. Die Erfahrung mit Ermüdungstests zeigt, dass die Lebensdauer eine breite, nicht normale Verteilung aufweisen kann und daher eine große Standardabweichung aufweist, die von der Verbindung abhängt. Beispielsweise weist Naturkautschuk eine engere Verteilung auf als viele synthetische Kautschuke. Daher kann eine große Anzahl von Proben erforderlich sein, um die gewünschte Präzision zu erreichen. Beim Vergleich verschiedener Gummimischungen sollte die jeweilige Standardabweichung berücksichtigt werden.
Die mit dieser Prüfmethode erzeugten Ermüdungsdaten liefern in erster Linie eine Schätzung des Rissbildungsverhaltens eines Gummivulkanisats und nur ein sehr ungefähres Maß für die Rissausbreitungsgeschwindigkeit. Die erhaltenen Informationen können bei der Vorhersage der Biegelebensdauer einer Verbindung im aktiven Betrieb hilfreich sein. Der Benutzer sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass Produkte im tatsächlichen Gebrauch vielen anderen Ermüdungsfaktoren unterliegen, die mit dieser Testmethode nicht gemessen werden.
Kurz gesagt, dieser Test bestimmt die Ermüdungslebensdauer von Gummimischungen, wenn sie einem kontinuierlichen Spannungs-Dehnungs-Zyklus ausgesetzt sind. Die Proben werden intakt, ohne Schnitte, Risse oder Defekte getestet. Ein Versagen wird durch einen vollständigen Bruch der Testprobe angezeigt, sodass jeder Defekt ein unerwünschter Katalysator sein könnte.
Während die mit dieser Testmethode erhaltenen Informationen bei der Vorhersage der Biegelebensdauer (Biegermüdung) einer Verbindung im tatsächlichen Einsatz hilfreich sein können, gibt es in der realen Umgebung zahlreiche andere Ermüdungsfaktoren, die mit dieser Testmethode nicht gemessen werden. Dieses Testverfahren liefert jedoch Daten, die für eine vergleichende Bewertung der Fähigkeit von Gummimischungen, einer Langzeitermüdung standzuhalten, verwendet werden können. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn die Eignung einer Gummimischung aus einer Reihe möglicher Optionen bewertet werden soll.
Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:
Während der Prüfung werden Hantelprüfkörper zyklisch mit einer konstanten Frequenz und über eine Reihe fester maximaler Dehnungsraten gedehnt, sodass nur ein geringer oder gar kein Temperaturanstieg auftritt. Diese zyklische Dehnungsaktion wird als Dehnen bezeichnet. Durch die Biegung werden Risse größer, die normalerweise durch einen natürlich auftretenden Defekt verursacht werden und schließlich zum Versagen führen, das als vollständiger Bruch der Testprobe definiert ist. Die Anzahl der Zyklen bis zum Versagen (Ermüdungslebensdauer) wird aufgezeichnet.
Der Begriff Ermüdung bezieht sich in diesem Prüfverfahren auf einen Bruchversagensmechanismus, der durch die Zunahme von Defekten in der Probe entsteht. Unter Ermüdung versteht man nicht die plötzliche Veränderung der physikalisch-chemischen Gummistruktur bei hochfrequenten Biegeversuchen, die zu einer deutlichen Temperaturerhöhung führt.
Die Ermüdungslebensdauer kann bei mehreren unterschiedlichen Dehnungsraten ermittelt und als Funktion des Logarithmus der Dehnungsrate (Ermüdungslebensdauer) oder des Logarithmus der Dehnungsenergie (Dehnungsenergie) dargestellt werden. Für begrenzte Vergleiche von Gummivulkanisaten mit ähnlichen Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften und demselben Polymersystem kann ein einzelnes Dehnungsverhältnis oder ein Logarithmus (Dehnungsenergie) verwendet werden.
Diese Prüfmethode umfasst ein Verfahren zur Bestimmung der Ermüdungslebensdauer bei verschiedenen Dehnungsraten. Der Dehnungszyklus ist charakteristisch für den angegebenen Prüfgerätetyp. Die Erfahrung mit Ermüdungstests zeigt, dass die Lebensdauer eine breite, nicht normale Verteilung aufweisen kann und daher eine große Standardabweichung aufweist, die von der Verbindung abhängt. Beispielsweise weist Naturkautschuk eine engere Verteilung auf als viele synthetische Kautschuke. Daher kann eine große Anzahl von Proben erforderlich sein, um die gewünschte Präzision zu erreichen. Beim Vergleich verschiedener Gummimischungen sollte die jeweilige Standardabweichung berücksichtigt werden.
Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie weltweit aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die wir für Unternehmen in verschiedenen Branchen durchführen, gehören auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM D4482-11 Standardprüfverfahren für Gummieigenschaften – Dehnungszyklusermüdung“.
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