DIN 53497-2017 Testing of plastics - Hot storage test on mouldings made of thermoplastic moulding materials without external mechanical stressing《塑料的检验 在没有外部机械应力条件下 对热塑性模塑材料成形件的热贮存.pdf

1、April 2017DEUTSCHE NORM Preisgruppe 6DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 83.080.01!%bT“2634956www.din.deDIN 53497Prfung von Kunststoffen Warmlagerungsversuch an

2、 Formteilen aus thermoplastischen Formmassen, ohne uere mechanische BeanspruchungTesting of plastics Hot storage test on mouldings made of thermoplastic moulding materials without external mechanical stressingEssai des matires plastiques Essai de stockage chaud des pices moules en matires thermoplas

3、tiques, sans influence mcanique externeAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 53497:1969-10www.beuth.deGesamtumfang 7 SeitenDDIN-Normenausschuss Kunststoffe (FNK)DIN 53497:2017-04 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Vorb

4、etrachtungen . 4 4 Kurzbeschreibung der Prfverfahren . 5 4.1 Verfahren A 5 4.2 Verfahren B 5 5 Prfgert . 5 6 Probekrper 5 7 Durchfhrung 5 7.1 Vorversuch . 5 7.2 Verfahren A 6 7.3 Verfahren B 6 7.4 Beurteilung 7 8 Prfbericht . 7 DIN 53497:2017-04 3 Vorwort Dieses Dokument wurde im Arbeitsausschuss NA

5、 054-01-04 AA Verhalten gegen Umgebungseinflsse“ im DIN-Normenausschuss Kunststoffe (FNK) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifiz

6、ieren. nderungen Gegenber DIN 53497:1969-10 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Abschnitt 3 Vorbetrachtungen“ hinzugefgt; b) Verfahren A“ in 5.2 und Verfahren B“ in 5.3 wurden berarbeitet; c) Abschnitt 8 Prfbericht“ berarbeitet; d) Norm wurde den aktuellen Gestaltungsregeln angepasst. Frhere A

7、usgaben DIN 53497: 1969-10 DIN 53497:2017-04 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt das Verfahren fr den Warmlagerungsversuch zur Beurteilung des Verhaltens des Formteils in der Wrme fest. Der Warmlagerungsversuch an Kunststoff-Formteilen aus thermoplastischen Formmassen kann Verfor-mungen hervorrufe

8、n und dadurch Hinweise auf die werkstoffgerechte Gestalt der Formteile und die sach-geme Verarbeitung der Formmasse geben. Es knnen auch weitere Vernderungen, wie z. B. von Glanz und Farbe beurteilt werden. In erster Linie dient der Warmlagerungsversuch dem berprfen der Fertigung, sowie der Betriebs

9、 und Abnahmeprfung. Das anzuwendende Verfahren (Verfahren A oder B), die Prfbedingungen sowie Art und Umfang der zu-lssigen Vernderungen der Probekrper sind im Einzelnen festzulegen. Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Gebrauchstauglichkeit der Formteile und den Ergebnissen der Prfung durch W

10、armlagerung muss nicht gegeben sein. Prfungen, die Aufschluss ber die praktische Bewhrung geben sollen, mssen die Gebrauchsbedingungen und die speziellen Verhltnisse bei der Anwendung des jeweiligen Formteiles bercksichtigen. Die zu beurteilenden Eigenschaften sind dabei zu vereinbaren. ANMERKUNG Be

11、i teilkristallinen Thermoplasten knnen durch den Warmlagerungsversuch insbesondere auch die Nachschwindung und sich hieraus ergebende Schden (z. B. Verzug, Rissbildung bei Schwindungsbehinderung usw.) erfasst werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise

12、oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN ISO 75-2:2013-08, Ku

13、nststoffe Bestimmung der Wrmeformbestndigkeitstemperatur Teil 2: Kunststoffe und Hartgummi (ISO 75-2:2013); Deutsche Fassung EN ISO 75-2:2013 DIN EN ISO 2578, Kunststoffe Bestimmung der Temperatur-Zeit-Grenzen bei langanhaltender Wrme-einwirkung 3 Vorbetrachtungen Die im Formteil vorhandenen Spannun

14、gen werden von der konstruktiven Gestaltung, der Formmasse, gegebenenfalls von Verstrkungen und den Verarbeitungsbedingungen entscheidend beeinflusst. Weiterhin knnen Dimensionsnderungen auch als Folge von Spannungen durch Moleklumorientierungen, durch Nachkristallisation oder infolge der Festigkeit

15、sabnahme bei erhhter Temperatur entstehen. Im Falle von Verformungsbehinderungen (z. B. durch Rippen, Wanddickensprnge, Einlegeteile) lassen Stellen mit mehrachsigen Zugspannungszustnden Verformungen nur eingeschrnkt zu und begnstigen damit Rissbildung. In der Warmlagerung knnen die im Formteil enth

16、altenen, aber auch die dabei entstehenden Spannungen zu Verformungen fhren. Diese zu erkennen ist der Zweck des Warmlagerungsversuchs. Die Gebrauchs-tauglichkeit des Formteils hingegen ergibt sich aus einem stabilen Verhalten entsprechend den gestellten Anforderungen. Wegen der vielfltigen Einflsse

17、und Abhngigkeiten sind die Lagerungsbedingungen fr jede zu prfende Formteilausfhrung gesondert zu ermitteln bzw. festzulegen. DIN 53497:2017-04 5 Die Vielfalt der Modifikationen thermoplastischer Kunststoffe erlaubt es nicht, allgemein gltige Temperaturgrenzen oder Lagerungstemperaturen fr bestimmte

18、 Stoffgruppen anzugeben. Einen Anhaltspunkt fr die Grenordnung einer Lagerungstemperatur liefert die Wrmeformbestndig-keitstemperatur, z. B. Verfahren A mit 1,8 MPa Beanspruchung nach DIN EN ISO 75-2:2013-08. Dazu wird ein Probekrper bestimmter Geometrie in einer 3-Punkt-Biegeanordnung auf eine best

19、immte Spannung der Zug-Randfaser beansprucht und mit konstanter Heizrate solange erwrmt, bis die Dehnung dieser Randfaser um einen bestimmten Betrag zugenommen hat. Dann ist die Wrmeformbestndigkeitstemperatur erreicht. Werden die Formteile im Gebrauch langanhaltend erhhten Temperaturen ausgesetzt,

20、so kann eine Temperatur-Zeit-Grenze nach DIN EN ISO 2578 ermittelt werden. Die an genormten Probekrpern ermittelten Wrmeformbestndigkeitstemperaturen oder Temperatur-Zeit-Grenzen treffen in dem Mae die Eigenschaften der im Warmlagerungsversuch studierten Formteile, in dem der genormte Probekrper und

21、 das in dieser Norm zu untersuchende Formteil bereinstimmen. Werte der Wrmeformbestndigkeitstemperatur sind z. B. der von Rohstoffherstellern aktualisierten Werk-stoffdatenbank zu entnehmen. 4 Kurzbeschreibung der Prfverfahren Folgende zwei Verfahren werden unterschieden: 4.1 Verfahren A Warmlageru

22、ngsversuch bei konstanter Lagerungsdauer: Die Probekrper werden bei konstanter Lagerungsdauer und bei stufenweise um jeweils 5 K (in Sonder-fllen um 2,5 K) erhhter Prftemperatur gelagert. 4.2 Verfahren B Warmlagerungsversuch bei konstanter Temperatur: Die Probekrper werden bei konstanter Prftemperat

23、ur und bei stufenweise erhhter Lagerungsdauer ge-lagert. Dabei wird die Lagerungsdauer geometrisch gestuft (z. B. h, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h) angewendet. 5 Prfgert Als Prfgert dient ein Wrmeschrank, der Raum mit hinreichender Gre sowie rtlicher wie zeitlicher Konstanz der Temperatur bietet. 6 Probekrper

24、Fr den Warmlagerungsversuch werden ganze Formteile verwendet; nachfolgend als Probekrper be-zeichnet. Ein Probekrper ist im Anlieferzustand als Vergleichsprobe zurckzuhalten. 7 Durchfhrung 7.1 Vorversuch Die Prfbedingungen (Prftemperatur und Lagerungsdauer) mssen in einem Vorversuch ermittelt oder v

25、ereinbart werden. DIN 53497:2017-04 6 Falls nicht eine bestimmte Prftemperatur vereinbart ist, wird in einem Vorversuch die zweckmige An-fangs-Prftemperatur, ausgehend von einer Temperatur, bei der am Probekrper noch keine Vernderungen im Sinne von 7.4 auftreten (siehe Erluterungen), ermittelt. Dazu

26、 wird derselbe Probekrper jeweils nach einer Lagerungsdauer von einer Stunde bei um 10 K erhhter Temperatur gelagert, bis die ersten deutlichen Vernderungen nach 7.4 auftreten. Eine gegenber der so ermittelten Temperatur ausreichend niedrigere Temperatur (in der Regel 10 K nie-driger) wird als Anfan

27、gs-Prftemperatur bei der Prfung verwendet. 7.2 Verfahren A 7.2.1 Drei Probekrper werden mit der nach 7.1 ermittelten oder mit der vereinbarten Anfangs-Prftemperatur in den Wrmeschrank eingebracht. Sie drfen andere Probekrper und die Schrankwnde nicht berhren. Dabei sind sie so zu lagern, dass keine

28、Belastungen entstehen, die beim praktischen Einsatz des Formteils nicht vorkommen. Auch sollen sie mglichst gleichmig auf den Nutzraum des Wrme-schranks verteilt sein. Es drfen nur solche Probekrper gleichzeitig in einem Wrmeschrank gelagert werden, die sich nicht gegenseitig beeinflussen. Der Nutzr

29、aum des Wrmeschranks ist der Raum, der mit den Probekrpern beladen eine gleichmige Verteilung der Temperatur aufweist. 7.2.2 Nach einer Stunde Lagerung, vom Einlegen der Probekrper an gerechnet, werden die Probekrper dem Wrmeschrank entnommen und bei Raumtemperatur bis auf diese abgekhlt. 7.2.3 Ansc

30、hlieend wird an jedem Probekrper festgestellt, ob Vernderungen im Sinne von 7.4 aufge-treten sind. 7.2.4 Wenn an den drei Probekrpern keine Vernderungen aufgetreten sind, wird der Versuch nach 7.2.1 mit einer um (5 1) K hheren Prftemperatur an denselben Probekrpern durchgefhrt. Anschlieend wird an j

31、edem Probekrper untersucht, ob Vernderungen im Sinne von 7.4 aufgetreten sind. Dieses Vorgehen wird solange mit um jeweils 5 K erhhter Temperatur wiederholt, bis an einem Probe-krper die ersten Vernderungen gefunden werden. Die Prftemperatur, bei der Vernderungen festgestellt werden, wird als Warmla

32、gerungstemperatur“ zusammen mit den festgestellten Vernderungen nach 7.4 angegeben. 7.3 Verfahren B 7.3.1 Der Einbau der Probekrper erfolgt analog 7.2.1 Die fr die Prfung vorgesehene Anzahl Probekrper wird nach geometrisch gestufter Lagerungsdauer (z. B. h, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h), vom Einlegen der Prob

33、ekrper an gerechnet, entnommen und bei Raumtemperatur bis auf diese abgekhlt. Nach Vereinbarung kann auch derselbe Probekrper whrend der gesamten Lagerungsdauer verwendet werden. 7.3.2 Anschlieend wird an jedem Probekrper untersucht, ob Vernderungen im Sinne von 7.4 aufge-treten sind. Die Prfung wir

34、d abgebrochen, wenn hierbei merkliche Vernderungen am Probekrper festgestellt werden. Die Lagerungsdauer, nach der die ersten Vernderungen festgestellt werden, wird als Warmlagerungs-dauer“ zusammen mit der Prftemperatur und den festgestellten Vernderungen angegeben. Prfungen mit einer Lagerungsdaue

35、r von weniger als h sind nicht auszuwerten. DIN 53497:2017-04 7 7.4 Beurteilung Gegenber dem Ausgangszustand werden an jedem Probekrper je nach Vereinbarung a) in der Regel visuell festgestellt: Verzug, Rissbildung, Vernderung des Glanzes, der Farbe usw.; b) durch Messen festgestellt: Vernderung der

36、 geometrischen Form (Lngen, Winkel, Wanddicken usw.) und des Gewichtes. Die ermittelten Eigenschaften werden mit den entsprechenden Gren des Formteils vor der Lagerung verglichen. Art und Umfang der zulssigen Vernderungen mssen vereinbart werden. 8 Prfbericht Im Prfbericht sind unter Verweisung auf

37、diese Norm anzugeben: a) Art, Form, Werkstoff, Kennzeichnung und Anzahl der je Lagerungsbedingung geprften Formteile; a) Art und Anordnung der geprften Formteile im Wrmeschrank whrend des Warmlagerungsversuchs; b) Art des verwendeten Wrmeschrankes; c) angewendetes Prfverfahren (z. B. Verfahren A nac

38、h 7.2 oder Verfahren B nach 7.3); d) Anfangs-Prftemperatur; e) ggf. die vereinbarte Prftemperatur; f) bei Verfahren A: ermittelte Warmlagerungstemperatur mit Angabe der festgestellten Vernderungen nach 7.4; g) bei Verfahren B: ermittelte Warmlagerungsdauer und Prftemperatur mit Angabe der festgestellten Vernderungen nach 7.4; h) von dieser Norm abweichende und vereinbarte Bedingungen; i) Prfdatum.