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Die Wissensdatenbank mit Begriffen rund um's Thema Kunststoff
In diesem kostenfreien Onlinenachschlagewerk finden Sie zahlreiche Begriffserklärungen zum Werkstoff Kunststoff. Diese sind gerade auch für Quereinsteiger eine kleine Starthilfe in die umfangreiche Welt der Kunststoffverarbeitung.
Stepped isoStress Method (SSM)
Die Stepped isoStress Method (SSM) ist ein fortschrittliches Prüfverfahren zur beschleunigten Charakterisierung des mechanischen Langzeitverhaltens von Kunststoffen. Sie stellt eine Weiterentwicklung des bekannten Zeit-Spannung-Verschiebungsprinzips dar und erweitert dieses durch eine systematische Variation der mechanischen Belastung in einem einzigen Versuch. Die SSM wird insbesondere zur beschleunigten Vorhersage des Kriechverhaltens von Kunststoffen eingesetzt.
Bei der SSM wird eine Kunststoffprobe über die Zeit hinweg unter schrittweise steigender konstanter Spannung geprüft. In jeder Spannungsstufe wird das zeitabhängige Verformungsverhalten (z. B. Kriechen) erfasst. Im ersten Auswerteschritt werden die einzelnen Spannungsabschnitte zunächst in virtuell unabhängige Kriechversuche mit konstanter Spannung zerlegt. Im zweiten Schritt werden die einzelnen Kurvenabschnitte gemäß des Zeit-Spannung-Verschiebungsprinzips zu einer sogenannten Masterkurve für die Referenzspannung (σ1 = σref) zusammengefügt. Diese Kurve erlaubt die Extrapolation des Materialverhaltens über Zeiträume, die in realen Prüfungen Jahre dauern würden.
Die Stepped isoStress Method bietet gegenüber dem klassischen Zeit-Spannung-Verschiebungsprinzip den Vorteil, dass nicht mehrere Einzelversuche (mit jeweils unterschiedlichen Proben) bei unterschiedlichen Spannungen durchgeführt werden müssen, da die Spannungsstufen in einem einzigen Versuch durchlaufen werden. Dies verkürzt die Prüfzeit und verringert die Streuung zwischen den einzelnen Kurvenabschnitten. Prüftechnisch lassen sich außerdem rasche Spannungsstufen deutlich einfacher realisieren als rasche Temperaturstufen in der verwandten Stufenmethode Stepped Isothermal Method (SIM).
Abbildung: Anwendung der Stepped isoStress Method zur Vorhersage des Langzeit-Verformungsverhaltens (Bild: SKZ)
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