ISO 6603 – ASTM D3763: Schnelle Schlagwirkung bei niedriger Temperatur
Kunststoffe werden in vielen Produkten und Anwendungen verwendet. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie sich die verschiedenen Bedingungen, denen es während des Gebrauchs ausgesetzt ist, auf das Verhalten eines Materials auswirken. Um zu verstehen, wie diese Bedingungen die Schlageigenschaften des Materials verändern, müssen Tests bei verschiedenen Temperatur- und Energiekombinationen durchgeführt werden. Üblicherweise werden Kunststoffe bei niedrigen Temperaturen getestet, indem die Probe unmittelbar vor dem Aufprall konditioniert wird. Eine Standardlösung zur Konditionierung ist eine Thermostatkammer, die die Probe mit flüssigem Stickstoff auf die erforderliche Temperatur kühlt.
Heutzutage wird die Verwendung von flüssigem Stickstoff in Laboratorien aufgrund der niedrigen Temperatur, insbesondere in der gasförmigen Rücklaufphase, zu einem Sicherheitsproblem. In Laboren ist es üblich, dass Bediener Flüssigstickstofftanks verwalten. Leider gibt es Berichte über Zwischenfälle beim Nachfüllen des flüssigen Stickstoffs sowie über Flaschenbrüche. Aus diesem Grund denken viele Labore mittlerweile über eine sicherere und kostengünstigere Alternativlösung zu flüssigem Stickstoff nach, beispielsweise einen kleinen Kühlschrank.
Die Probe wurde im kleinen Kühlschrank bei -20 °C konditioniert und gemäß ISO 6603 und ASTM D3763 getestet. Die Aufprallgeschwindigkeit wurde auf 4,4 m/s und der Zeitbereich für die Datenerfassung auf 10 Millisekunden eingestellt. Die Probe wird vom Bediener in die spezielle Vorrichtung gelegt und der Test ist in weniger als 10 Sekunden abgeschlossen.
Durch Softwareanalyse konnten wir das Aufprallverhalten des Materials (fragil oder duktil) verstehen und die absorbierte Energie, Spitzenkraft und Gesamtverformung bewerten. In diesem speziellen Fall wies die Probe einen brüchigen Bruch auf. Am wichtigsten war, dass die Gesamtzeit des Testverfahrens verkürzt wurde, der Kunde eine Kostensenkung verzeichnen konnte und kein flüssiger Stickstoff erforderlich war, was die Sicherheit des Bedieners gewährleistete.