Spannungsrissprüfung

Was bei der Spannungsrissprüfung bewertet wird

Im Fokus steht die Anfälligkeit eines Kunststoffs für Spannungsrisse, die unter Zug-, Biege- oder Eigenspannungen entstehen können, wenn gleichzeitig ein Medium oder eine bestimmte Umgebung einwirkt. Bewertet werden je nach Prüfaufbau sichtbare Risse, Mikrorisse, Trübungen, Oberflächenveränderungen oder der Zeitpunkt eines Versagens. Die Prüfung liefert damit Aussagen zur Beständigkeit unter gekoppelter mechanischer und chemischer beziehungsweise physikalischer Beanspruchung.

Typische Einsatzkontexte bei Kunststoffbauteilen

Relevant ist die Spannungsrissprüfung für Bauteile, die im Einsatz montiert, geklemmt, gebogen oder vormontagebedingt vorgespannt sind und gleichzeitig mit Reinigern, Schmierstoffen, Tensiden, Prozessmedien oder Feuchtigkeit in Kontakt kommen. Sie wird auch eingesetzt, wenn Risse erst nach einer gewissen Einwirkzeit auftreten und eine reine Kurzzeitprüfung die Schwachstelle nicht abbildet. Typische Fragestellungen betreffen Werkstoffvergleiche, Medienverträglichkeit, Ausfallanalysen und die Absicherung von Anwendungsbedingungen.

Prüfansätze und relevante Einflussgrössen

Die Aussagekraft hängt stark vom gewählten Prüfaufbau ab. Einflussgrössen sind unter anderem die Probenform, die Höhe und Art der Spannung, die Dauer der Einwirkung, das eingesetzte Medium, die Temperatur sowie die Vorbehandlung der Probe. Je nach Ziel der Untersuchung können vergleichende Prüfungen zwischen Materialien, Zuständen oder Medien durchgeführt werden. Die Auswertung erfolgt häufig über Rissbildung, Zeit bis zum Versagen oder den Vergleich definierter Belastungsstufen.

Abgrenzung zu Bewitterung, Ofen und UV-Alterung

Die Spannungsrissprüfung ist innerhalb der Alterungsuntersuchungen enger gefasst als allgemeine Bewitterungs-, Ofen- oder UV-Alterung. Bei der Bewitterung stehen Witterungseinflüsse wie Feuchte und Temperaturwechsel im Vordergrund, bei der Ofenalterung die thermische Einwirkung und bei der UV-Alterung die Strahlungsbelastung. Die Spannungsrissprüfung betrachtet dagegen gezielt das Zusammenwirken von mechanischer Spannung und umgebungsbedingter Einwirkung. Damit ergänzt sie diese Prüfarten, ersetzt sie aber nicht.