ISO 2285 Kautschuk, vulkanisiert oder thermoplastisch – Zugverformungs-, Dehnungs- und Kriechversuche unter konstanter Zug- und konstanter Dehnungslast

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelte Norm „ISO 2285 Kautschuk, vulkanisierter oder thermoplastischer Kautschuk – Bestimmung der bleibenden Verformung unter konstanter Dehnung und der bleibenden Verformung, Dehnung und Kriechen unter konstanter Zugbelastung“ beschreibt eine Reihe von Methoden zur Bestimmung der Maßänderungen von Prüfkörpern aus vulkanisiertem oder thermoplastischem Kautschuk während und nach einer Zugbelastung für relativ kurze Zeiträume bei konstanter Dehnung oder unter konstanter Belastung.

Mit dem Test der verbleibenden Dehnung soll die Fähigkeit von Gummi gemessen werden, seine elastischen Eigenschaften beizubehalten, nachdem er bei einer Standardlabortemperatur auf eine bestimmte Spannung gedehnt, für eine bestimmte Zeit bei derselben oder einer bestimmten höheren Temperatur gehalten und dann bei der Testtemperatur oder der Standardlabortemperatur entspannt wurde.

Der Dauerlasttest beschreibt eine Methode zur Bestimmung der Dehnung, des Kriechens und des Spannungsrests von Gummi, der bei Standardlabortemperatur einer konstanten Belastung ausgesetzt ist.

Diese Prüfverfahren dienen der Messung der elastischen Eigenschaften von Gummi im Härtebereich von 20 IRHD bis 94 IRHD. Die Kriechmessung ist nicht für die Produktentwicklung oder die Bewertung kriecharmer Werkstoffe vorgesehen. Für diese gilt ISO 8013, und es besteht keine Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen dieser Prüfung und den Prüfergebnissen der ISO 8013.

Der Dauerlasttest dient in erster Linie der Messung des Aushärtungszustands und der Qualitätskontrolle dünnwandiger Produkte. Eine Erhöhung des Aushärtungszustands oder des Vernetzungsgrads führt im Allgemeinen zu einer Verringerung von Verformungsresten, Kriechen oder Dehnung.

Für die Zwecke dieser Norm gelten zusätzlich zu den in ISO 8013 angegebenen Begriffen und Definitionen die folgenden Definitionen:

• Die bleibende Dehnung eines unbelasteten Prüflings nach einer bestimmten Dauerbelastung wird als Prozentsatz der ursprünglichen unbelasteten Länge angegeben.
• Die bleibende Spannung bei konstanter Dehnung bezeichnet die Dehnung, die ein Prüfling im entspannten Zustand behält, nachdem er für eine bestimmte Zeit einer konstanten Dehnung ausgesetzt wurde. Sie wird als Prozentsatz der Dehnung angegeben.
• Kriechen ist die Zunahme der Dehnung eines Prüflings bei konstanter Belastung über einen bestimmten Zeitraum. Sie wird als Prozentsatz der Dehnung zu Beginn dieses Zeitraums ausgedrückt.

Die Herstellung der Prüfstücke erfolgt gemäß ISO 23529. Die Prüfstücke werden aus flachem Blech mit einer Dicke von 2 mm ± 0,2 mm geschnitten, das durch Formen oder Schneiden und Polieren gemäß ISO 23529 hergestellt wurde (ausgenommen große Ringprüfstücke, die aus Blech mit einer Dicke von 4 mm ± 0,2 mm geschnitten werden). Streifenprüfstücke und Streifenprüfstücke mit aufgeweitetem Ende werden mit einem scharfen Schneideisen und einer in ISO 23529 spezifizierten Schneide geschnitten. Ringprüfstücke werden mit einem Paar konzentrischer kreisförmiger Schneideisen oder rotierenden Schneideisen aus Blech geschnitten. Der Abstand der beiden Schneidkanten darf nicht mehr als 0,05 mm vom Mittelwert abweichen.

Für Prüfungen unter konstanter Dehnung sollten Streifenprüfkörper zwischen 2 mm und 10 mm breit sein. Eine Breite von 6 mm ist vorzuziehen. Die Länge eines bestimmten Streifens hängt von der gewählten Referenzlänge und der Art der Spannvorrichtung ab. Streifenprüfkörper mit aufgeweiteten Enden sollten einen schmalen Abschnitt zwischen 25 mm und 50 mm aufweisen, der als Referenzlänge dient (siehe Abbildung). Ringprüfkörper sollten eine der folgenden Größen aufweisen:

• Großer Ringprüfling: Dicke 4 mm plus/minus 0,2 mm, Außendurchmesser 52,6 mm plus/minus 0,2 mm, Innendurchmesser 44,6 mm plus/minus 0,2 mm
• Kleiner Ringprüfling: Dicke 2 mm plus/minus 0,2 mm, Außendurchmesser 33,5 mm plus/minus 0,2 mm, Innendurchmesser 29,5 mm plus/minus 0,2 mm

Für die Prüfung unter Dauerbelastung müssen die Prüfkörper die in der Abbildung dargestellte Form und Abmessungen aufweisen.

Die Referenzmarkierungen auf den Prüfstücken sollten mit einer materialunempfindlichen und temperaturbeständigen Tinte und einem geeigneten Marker angebracht werden.

Der ISO 2285-Standard ist aus folgenden Gründen wichtig:

• Bewertet das elastische Langzeitverhalten: Diese Norm hilft bei der Bestimmung von Spannungsrest, Dehnung und Kriechverhalten – wichtige Eigenschaften zur Bewertung des Verhaltens von Gummimaterialien unter langfristiger Zugspannung. Dies ist entscheidend für das Verständnis der Leistung von Gummikomponenten in realen Anwendungen wie Dichtungen, Riemen, Schläuchen und Aufhängungssystemen.
• Sicherstellung der Materialeignung: Diese Norm überprüft, ob ein Gummimaterial seine Elastizität und Form über einen längeren Zeitraum beibehält, indem sie eine konstante Zugbelastung oder Dehnung simuliert. Dies ist wichtig in Branchen, in denen eine gleichbleibende mechanische Leistung entscheidend ist (z. B. Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Industriemaschinenbau).
• Bietet standardisierte Testmethoden: Dieser Standard gewährleistet wiederholbare und vergleichbare Testergebnisse zwischen Laboren und Herstellern. Dies hilft bei der Qualitätskontrolle, dem Materialvergleich sowie der Produktzertifizierung und -konformität.
• Unterstützt Forschung und Entwicklung sowie die Materialauswahl: Designer und Forscher verwenden diesen Standard, um die richtigen Gummimischungen für bestimmte Belastungen und Anwendungen auszuwählen, Rezepturen für eine bessere Haltbarkeit zu verbessern und neue Materialien anhand etablierter Standards zu bewerten.
• Verbesserte Sicherheit und Zuverlässigkeit: Fehler in Gummiteilen aufgrund von Kriechen oder dauerhafter Verformung können zu Systemausfällen führen. Diese Norm hilft, solche Probleme zu vermeiden, indem sie sicherstellt, dass die Materialien die Haltbarkeitserwartungen unter Dauerbelastung erfüllen.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig verbessern. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ISO 2285 für Gummi, vulkanisiert oder thermoplastisch – Bestimmung der Spannungsverformung unter konstanter Dehnung und der Spannungsverformung, Dehnung und Kriechen unter konstanter Zugbelastung.