DIN 53142-1 Blechprüfung - Durchstoßprüfung - Teil 1: Durchstoßprüfung mit Pendelbohrmaschine

DIN 53142-1 Blechprüfung - Durchstoßprüfung - Teil 1: Durchstoßprüfung mit Pendelbohrmaschine

Die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) herausgegebene Norm „DIN 53142-1 Blechprüfung – Durchstoßprüfung – Teil 1: Durchstoßprüfung mit Pendelstanzvorrichtung“ bewertet, ähnlich wie beim Berstversuch, eine Kombination verschiedener Materialeigenschaften. Neben den bekannten Auswirkungen des Durchstoßvorgangs (z. B. Durchstechen, Reißen und Biegen der Probe) treten bei Wellpappe weitere Effekte auf, wie beispielsweise der sogenannte Dämpfungseffekt. Diese Norm beinhaltet einen Durchstoßversuch mit linearer Bewegung zur Bestimmung des Widerstands einer komprimierten Probe gegen das Durchstoßen mit einem Stanzwerkzeug.

DIN 53142-1 Blechprüfung - Durchstoßprüfung - Teil 1: Durchstoßprüfung mit Pendelbohrmaschine

Die Norm DIN 53142-1 definiert ein spezifisches Prüfverfahren zur Bestimmung der Durchstoßfestigkeit von Kartonmaterialien wie Wellpappe und Vollpappe, die insbesondere für Verpackungsanwendungen eingesetzt werden. Ziel dieser Norm ist die Ermittlung der Energie, die zum Durchstoßen einer komprimierten Kartonprobe mit einem Pendelschlagprüfgerät erforderlich ist. Das Verfahren misst die Durchstoß- oder Reißfestigkeit des Materials mithilfe eines scharfen, pyramidenförmigen Instruments, das Stöße oder Durchstiche simuliert, wie sie beim Handling, Transport oder Gebrauch der Verpackung auftreten können.

Die Durchstoßfestigkeit ist eine wichtige mechanische Eigenschaft von Wellpappe und hochbelastbaren Kartonmaterialien, da sie angibt, wie gut das Material scharfen Kräften standhält. Dies ist besonders wichtig für Schutzverpackungen in der Logistik, im Transportwesen und in industriellen Anwendungen.

Die wichtigsten Merkmale dieser Methode sind folgende:

  • Prüfprinzip: Ein Pendel mit austauschbaren Massen schwingt nach unten und schlägt gegen einen pyramidenförmigen Perforator, der gegen eine fest eingespannte Prüfplatte prallt.
  • Energiemessung: Die beim Bohren absorbierte Energie wird aus dem potenziellen Energieverlust des Pendels berechnet (der Differenz zwischen der anfänglichen und der endgültigen Höhe/Position nach dem Bohren).
  • Pendelkapazitäten: Typischerweise mit mehreren Pendelgewichten ausgestattet, um verschiedene Energiebereiche abzudecken und so die Prüfung von Platten unterschiedlicher Dicke und Festigkeit zu ermöglichen.
  • Testmuster: Es werden rechteckige Blechstücke verwendet, die an den Kanten ineinandergreifen, um ein Verrutschen zu verhindern.
  • Ergebnis: Die Durchstoßarbeit/-energie wird in Joule angegeben und üblicherweise zusammen mit der Blechart, dem Flächengewicht und dem Rillenprofil (bei Wellpappe) angegeben.

Die Norm DIN 53142 besteht aus zwei Teilen:

  • DIN 53142-1: Pendelimpulsverfahren
  • DIN 53142-2: Lineares Vorschubverfahren (Bohren mit konstanter Drehzahl anstelle von Pendeloszillation).

Die Pendelimpulsmethode ist der traditionelle und weit verbreitete Ansatz, obwohl bei modernen Prüfverfahren manchmal die lineare Methode zur besseren Wiederholbarkeit bevorzugt wird.

Die Norm DIN 53142-1 ist mit ihren internationalen Äquivalenten kompatibel, darunter:

  • ISO 3036 Wellpappe - Bestimmung der Durchstoßfestigkeit.
  • Durchstoßprüfung von TAPPI T803 Behälterkarton.

Viele Prüfgeräte erfüllen alle drei Normen gleichzeitig.

Diese Testmethode wird routinemäßig in den folgenden Qualitätskontrolllaboratorien durchgeführt:

  • Hersteller von Wellpappe
  • Verpackungshersteller
  • Papier- und Kartonfabriken
  • Unabhängige Prüforganisationen

Diese Methode hilft dabei, die Qualität von Kartons zu beurteilen, Lieferanten zu vergleichen, die Einhaltung der Verpackungsspezifikationen sicherzustellen und die Leistungsfähigkeit unter realen Bedingungen bei starken Stößen vorherzusagen.

Kurz gesagt, definiert die Norm DIN 53142-1 ein Verfahren zur Bestimmung der Durchstoßfestigkeit von Kartonmaterialien. Mit diesem Test wird die Fähigkeit von Karton, wie beispielsweise Verpackungskarton, Kartonbögen oder Wellpappe, dem Eindringen eines spitzen Gegenstands unter festgelegten Bedingungen standzuhalten, bewertet. Dieser Test ist besonders wichtig in der Verpackungsindustrie, wo Karton widerstandsfähig gegen Beschädigungen beim Handling, Transport und Stapeln sein muss.

Diese Norm definiert:

  • Ein Prüfverfahren zur Messung der Durchstoßfestigkeit.
  • Erforderliche Ausrüstung und Bedingungen
  • Verfahren zur Erzielung wiederholbarer und vergleichbarer Ergebnisse

Die Durchstoßfestigkeit beschreibt die Fähigkeit einer Platte, plötzlichen, lokal begrenzten Kräften standzuhalten, wie beispielsweise dem Aufprall von scharfen oder spitzen Gegenständen.

Diese Methode basiert im Allgemeinen auf Folgendem:

  • Ein Pendelbohrprüfgerät.
  • Ein dreieckiger oder spitzer Bohrer
  • Messung der Energie, die zum Durchbohren der Platte benötigt wird.

Die Methode folgt im Allgemeinen diesen Schritten:

  • Die Plattenprobe wird sicher komprimiert.
  • Ein Pendel mit einem speziellen Bohrkopf schwingt und trifft auf die Probe.
  • Die während des Eindringens absorbierte Energie wird gemessen.
  • Das Ergebnis wird üblicherweise in Joule angegeben.

Die Differenz der Energie vor und nach dem Aufprall gibt die Durchstoßfestigkeit an.

Die Norm DIN 53142-1 legt Folgendes fest:

  • Starres Probenklemmsystem
  • Standardisierte Bohrergeometrie.
  • Kalibriertes Pendelsystem
  • Energiemessskala

Die Kalibrierung ist unerlässlich, um konsistente und genaue Ergebnisse zu erzielen.

Die Norm DIN 53142-1 definiert Folgendes:

  • Stichprobengröße
  • Anforderungen an die Klimatisierung (Temperatur und Luftfeuchtigkeit)
  • Anzahl der Testproben

Um die Reproduzierbarkeit zu gewährleisten, werden die Proben üblicherweise vor der Prüfung in einem standardisierten Laborklima konditioniert.

Die Ergebnisse werden wie folgt ausgewertet:

  • Bohrenergie (Joule)
  • Mittelwert mehrerer Messungen
  • Mögliche Standardabweichung

Höhere Energiewerte deuten auf einen größeren Widerstand gegen das Eindringen hin.

Dieser Test wird häufig in folgenden Bereichen eingesetzt:

  • Herstellung von Faltschachteln
  • Wellpappenherstellung
  • Design von Versandverpackungen
  • Qualitätskontrolllabore

Es hilft Produzenten bei Folgendem:

  • Vergleich der Materialqualitäten
  • Überwachung der Produktionskonsistenz
  • Überprüfung der Einhaltung der Kundenspezifikationen.

Durchstoßfestigkeit ist in folgenden Bereichen von entscheidender Bedeutung:

  • Schutz vor scharfen Gegenständen
  • Widerstandsfähigkeit gegen Transportschäden
  • Die Unversehrtheit der Verpackung gewährleisten.

Karton mit unzureichender Durchstoßfestigkeit kann beim Transport beschädigt werden, was zu Produktschäden und finanziellen Verlusten führt.

Die Norm DIN 53142-1 kann durch andere Prüfnormen für Karton ergänzt werden, die folgende Themen abdecken:

  • Explosionsbeständigkeit
  • Kantenbruchfestigkeit
  • Biegesteifigkeit
  • Zugfestigkeit

Zusammen ergeben diese Tests ein umfassendes mechanisches Profil der Kartonmaterialien.

Zusammenfassend bietet die Norm DIN 53142-1 ein standardisiertes und zuverlässiges Verfahren zur Bestimmung der Durchstoßfestigkeit von Kartonmaterialien. Diese Norm unterstützt Folgendes durch die Messung der zum Durchstechen des Kartons erforderlichen Energie:

  • Qualitätssicherung
  • Materialvergleich
  • Optimierung der Verpackung
  • Einhaltung der Branchenanforderungen.

Es bleibt eine wichtige Methode bei der Prüfung von Verpackungsmaterialien, insbesondere in Situationen, in denen die Beständigkeit gegen Stöße und lokale mechanische Belastungen von entscheidender Bedeutung ist.

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 DIN 53142-1 an.

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