Prüfungen an Fäden, Garnen und Zwirnen
Die physikalischen Eigenschaften dieser textilen Vormaterialien werden in erster Linie anhand von Zugversuchen ermittelt. Die Probenvorbereitung erfolgt gemäß den Anforderungen der jeweiligen Norm.
ZwickRoell verfügt über geeignete Prüfmaschinen und passende Extensometer, vor allem aber über zweckmäßige Probenhalter und Backeneinsätze sowie die bewährte Prüfsoftware testXpert, welche einen verlässlichen Prüfablauf garantieren.
Zugprüfung an Nähgarn nach DIN EN ISO 2062
Zugversuche an Nähgarn werden nach DIN EN ISO 2062 durchgeführt. Im vorliegenden Beispiel werden Schraub-Probenhalter verwendet, und die Dehnung wird über den Traversenweg gemessen. Die Prüfung wird in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben.
Die Einspannlänge beträgt 250 mm oder 500 mm. Von der Einspannlänge ist die Prüfgeschwindigkeit abhängig. Bei 250 mm Einspannlänge wird 250 mm/min verwendet und bei 500 mm Einspannlänge die benötigten 500 mm/min. Es werden hier die Höchstzugkraft, die feinheitsbezogene Höchstzugkraft sowie die maximale Dehnung ermittelt.
Zugprüfung an Aramidgarn nach DIN EN 12562
Zugversuche an Aramidgarn werden nach DIN EN 12562 durchgeführt. Es werden Umlenk-Probenhalter dafür verwendet. Die Prüfung wird in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben.
Durch die Kraftabbaukurve kann man von einer definierten Einspannlänge während des Versuches ausgehen, so dass keine direkte Längenänderungsaufnahme während des Versuches erforderlich ist.
Durch die Verwendung einer Kraftabbaukurve wird die Zugkraft vor der Endklemmung reduziert. Die Probe wird sicher gehalten und dadurch werden Klemmbrüche vermieden. Die Prüfung kann normgerecht durchgeführt werden. Der Bruch sollte hier in der freien Einspannlänge und nicht auf den Umlenkkurven entstehen.
Für eine höhere Messgenauigkeit und ohne Einfluss der Klemmung kann hier ein Längenänderungs-Messsystem eingesetzt werden. Ein mechanisches Messsystem ist nur einsetzbar, wenn keine Gefahr der Beschädigung bei Probenbruch entsteht.
Elastisches Verhalten an Elastogarn nach DIN 53835-2,-3
Die Prüfung nach dieser Norm dient zur Beurteilung des elastischen Verhaltens von Monofilamenten aus Elastofasern durch wiederholte Zugbeanspruchung zwischen konstanten Dehngrenzen. Diese Norm ist für alle Filamentgarne aus Elastofasern einsetzbar, die um mehr als 300 % Dehnung haben.
Prüfungen an Elastogarnen werden nicht bis Bruch, sondern zwischen definierten Dehngrenzen (in diesem Fall 0 % bis 300 % Dehnung ausgehend von der Einspannlänge 100 mm) mit 5 Zyklen belastet. Dabei wird die Probe mit 500 mm/min zwischen dem Belastungspunkt (300 % Dehnung) und dem Entlastungspunkt (0 % Dehnung) bewegt. An den Umkehrpunkten sollte keine Verzögerung stattfinden, um die Ergebnisse nicht zu verfälschen.
Es werden hier die Restkraft im 5. Zyklus und die Restdehnung sowie die Verformung der Elastogarne ermittelt. Im vorliegenden Beispiel werden Feder-Schraub-Probenhalter für die Prüfung verwendet. Die Prüfung wird in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben und die Dehnung über den Traversenweg gemessen.
Zugversuch am Zweifachzwirn nach DIN EN ISO 2062
Für die Prüfung von Zweifachzwirn nach EN ISO 2062 werden pneumatische Umlenkprobenhalter verwendet. Die Dehnung wird über den Traversenweg gemessen. Die Prüfungen werden in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben. Bedingt durch die hier eingesetzten Radien der Umlenkkurven kann hier nur eine Einspannlänge von 500 mm genutzt werden.
Durch die Kraftabbaukurve kann man von einer definierten Einspannlänge während des Versuches ausgehen, so dass keine direkte Längenänderungsaufnahme während des Versuches erforderlich ist.
Durch die Verwendung einer Kraftabbaukurve wird die Zugkraft vor der Endklemmung reduziert. Die Probe wird sicher gehalten, und dadurch werden Klemmbrüche vermieden.
Die Prüfung kann normgerecht durchgeführt werden. Der Bruch sollte hier in der freien Einspannlänge und nicht auf den Umlenkkurven entstehen.
Für eine höhere Messgenauigkeit und ohne Einfluss der Klemmung kann hier ein Längenänderungs-Messsystem eingesetzt werden. Ein mechanisches Messsystem ist nur einsetzbar, wenn keine Gefahr der Beschädigung bei Probenbruch entsteht.
Zugversuch an Multifilamentgarn nach DIN EN ISO 2062
Die glatte und zur Drehung neigende Beschaffenheit von Multifilamentgarn stellt einen erhöhten Anspruch an den Prüfaufbau. In diesem Fall wird das Material in Seil-Probenhalter eingespannt und die Dehnung wird über ein optisches Langwegmesssystem erfasst, da der Traversenweg als Bezugsgröße für die Dehnung nicht genau definiert werden kann. Für diesen Versuch wird die Norm DIN EN ISO 2062 angewendet.
Die Erzeugung der Spannkraft erfolgt bei diesem Probenhalter durch Umschlingung und zusätzliche Schraub-, Keil- oder hydraulischer Endklemmung. Durch ein- oder mehrmalige Umschlingung auf der Kraftabbaurolle wird die Zugspannung weitgehend durch Reibschluss abgebaut. Je nach Material werden hier Rollendurchmesser zwischen Ø 30 mm - Ø 250 mm verwendet.
Zugversuch an Monofilamente nach ISO 11566
Für die Prüfungen an Monofilamenten nach ISO 11566 werden einzelne Fasern von einem Kohlenstoff-Multifilamentgarn von einem Gewebe oder einer Stapelfaser geprüft.
Hierzu wird die Probe mit Hilfe eines Papierrahmens in den hier gezeigten Federschraub-Probenhalter eingespannt. Die Monofilamente sind sehr klein und äußerst sensibel zum Klemmen und sehr schwierig im Handling. Aus diesem Grund wird der Papierrahmen, welcher mittig mit einem definierten Loch präpariert ist, als Verstärkung eingesetzt. Auf diesem Papierrahmen wird das Filament aufgeklebt. Nach dem Trocknungsprozess des Klebers kann die Probe dann in den Probenhalter eingespannt werden. Der Papierrahmen wird vor dem Start der Prüfung durchtrennt und anschließend die Prüfung gestartet. Hier können sehr kleine Kräfte im Bereich von 0,04 - 5 N entstehen. Die Dehnungsermittlung wird über den Traversenweg bestimmt.
Zugversuch an Rowings
Bei der hier gezeigten Prüfung wird das Rowingmaterial in einem 270° Umlenkprobenhalter eingespannt und bis Bruch geprüft. Die Prüfungen werden mit einem typischen Kraft-Wegdiagramm wiedergegeben.
Durch die Verwendung einer Kraftabbaukurve wird die Zugkraft vor der Endklemmung reduziert. Die Probe wird sicher gehalten, und dadurch werden Klemmbrüche vermieden. Die Prüfungen können normgerecht durchgeführt werden. Der Bruch sollte hier in der freien Einspannlänge und nicht auf den Umlenkkurven entstehen.
Für eine höhere Messgenauigkeit und ohne Einfluss der Klemmung muss hier ein Längenänderungs-Messsystem eingesetzt werden. Ein mechanisches Messsystem ist nur einsetzbar, wenn keine Gefahr der Beschädigung bei Probenbruch entsteht. In den meisten Fällen wird ein optisches Messsystem dafür eingesetzt.
Zugversuch mit dem Doppel-Umlenk-Probenhalter
Bei diesem Umlenkprinzip entsteht ein Kraftgefälle in zwei Stufen, welches den Bruch der Probe in der Messlänge ohne Gleiten der Probe an der unteren Rolle und ohne Klemmbrüche entstehen lässt. Es wird hierfür ein einfacher Zugversuch für die Berechnung der maximalen Kraft sowie der maximalen Dehnung genutzt. Die Prüfungen werden in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben.
Bei dem Doppel-Umlenk-Probenhalter wird die Probe als Schlinge über die mit dem Kraftaufnehmer verbundene Rolle gelegt. Danach wird sie über eine untere Rolle geführt und dann wiederum über eine dritte, höhenverstellbare Rolle. Nach dem Umlenken des Doppelfadens wird ein definiertes Vorspanngewicht angehängt. Alle drei Rollen sind in dieser Phase beweglich, um die Längenänderung, die durch das Anhängen des Vorspanngewichtes entsteht, auszugleichen.
Die Abstimmung der drei Längen wird dabei dem zu prüfenden Werkstoff angepasst. Schließlich wird der Doppelfaden im ebenfalls höhenverstellbaren Probenhalter eingespannt.
Nach dem Schließen des Probenhalters erfolgt die Arretierung der Umlenkrollen. Dadurch entstehen zwischen den Rollen und der Probe Reibungskräfte, die das Rutschen der Probe vermeiden. Der Rollendurchmesser ist so dimensioniert, dass die auftretende Reibung keinen nennenswerten Einfluss auf das Messergebnis hat.
Zum Spannen des Doppelfadens wird ein Probenhalter mit konstanter Spannkraft eingesetzt, da bei den zu prüfenden Werkstoffen meistens ein Herauskriechen aus der Spannfläche auftritt.
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