Abminderungsfaktoren gegen zulässige Spannung bei Kunststoff PA6

    • Abminderungsfaktoren gegen zulässige Spannung bei Kunststoff PA6

      Hallo,

      die Formel für die Dimensionierung gegen zulässige Spannung lautet wie folgt:

      sigma_zulässig = (sigma_kritisch x A1 x A2 x A3...) / S

      Welche Abminderungsfaktoren gibt es denn für PA 6? Welche Richtlinien gibt es dazu? Und welchen Sicherheitsbeiwert nimmt man?

      Gruß
    • Hängt von verschiedenen Dingen ab. Folgende Dinge haben einen Einfluss:

      - Belastungsrichtung in oder gegen Fließrichtung
      - Qualität der belasteten Bindenähte
      - Geometrieeinflüsse(Verrunden, scharfkantige Übergänge, usw...)
      - Feuchtigkeit
      - Verarbeitungshistorie
      - Faserorientierung

      Das sind die Punkte, die mir spontan einfallen. Und hier die kurzen Erläuterungen:

      Die Fließrichtung definiert die Festigkeit des Kunststoff entscheidend mit. Genauso wie Fasern orientieren sich die Molekülketten beim Füllvorgang anhand der Fließrichtung. Die kovalente und van-der-Waals-Bindung entscheidet dann über die Festigkeit. Einen guten Anhaltswert gibt es in den Datenblättern, wenn Zugproben in und gegen Fließrichtung geprüft wurden.

      Die Temperatur und der Winkel der Fließfronten, die Bindenähte erzeugen, definieren die Festigkeit der Bindenaht. Da die Molekülketten sich nicht vermischen können, ist die Festigkeit eingeschränkt. Im Idealfall sind ca. 80% der Ausgangsfestigkeit möglich. Im schlechtesten Fall treffen zwei Bindenähte mit zu geringer Temperatur einfach stumpf aufeinander und die Festigkeit der Bindenaht ist 0.

      Scharfe Kanten führen immer zu Spannungsüberhöhungen und sind der Grund vor vorzeitiges Versagen. Jede Kante muss verrundet sein, damit die zulässige Spannung möglichst hoch sein kann. Da es bei dir um die Inserts geht, müssen alle Kanten, die Kräfte aufnehmen können verrundet sein.

      Konditioniertes PA6 hat eine deutlich geringere zulässige Spannung als trockenes PA6.

      Die Verarbeitungshistorie umfasst unter anderem die Verweilzeit des Kunststoff im Zylinder, die Scherraten während der Verarbeitung, den Kristallanteil im Gefüge, die Eigenspannung durch Schwindung, mögliche Vorschädigung durch Entformung usw...

      Die Faserorientierung ist bei gefüllten Kunststoffen wichtig. Neben der Fließrichtung sorgt die Faserorientierung dafür, dass der Kunststoffe hochgradig orthotrop wird.

      Mir ist klar, dass meine Antwort für dein Problem nicht zufriedenstellend ist. Für deinen Fall solltest du dir das Worst-Case-Szenario aussuchen und dafür die Werte ermitteln. Eine Bachelorarbeit ist keine Masterarbeit oder gar Doktorarbeit, wo umfangreiches wissenschaftliches Arbeiten verlangt wird. Sie ist der Einstieg. Zu den oben aufgelisteten Themen gibt es eine Menge Dissertationen, die du mal anlesen kannst, um zu sehen, dass diese Werte nicht mal eben ermittelt werden können.