Spannungsrissbildung

Spannungsrissbildung beschreibt das Auftreten von feinen bis hin zu deutlichen Rissen in einem Material, die durch die Kombination von mechanischer Spannung und chemischer oder physikalischer Einwirkung entstehen. Diese Form der Schädigung tritt oft ohne nennenswerte plastische Verformung auf und kann zu einem plötzlichen Versagen des Bauteils führen. In der Elastomer- und Kunststofftechnik ist Spannungsrissbildung ein wichtiger Aspekt der Werkstoffauswahl und Produktentwicklung.

Ursachen
Die Entstehung hängt in der Regel von zwei Faktoren ab:
– Mechanische Spannung – verursacht durch äußere Lasten, Eigenspannungen aus dem Herstellungsprozess oder Montagekräfte
– Chemische/physikalische Einflüsse – z. B. Medien wie Öle, Fette, Lösungsmittel, Reinigungsmittel oder auch UV-Strahlung und Ozon
Kommt beides zusammen, kann die Rissbildung deutlich schneller einsetzen, als es durch rein mechanische Ermüdung der Fall wäre.

Relevanz in der Praxis
In der Praxis ist Spannungsrissbildung vor allem bei sicherheits- und funktionskritischen Bauteilen wie Dichtungen, Ventilen oder Gummi-Metall-Verbundteilen von Bedeutung, da sie häufig unbemerkt beginnt und (auch nach Monaten oder Jahren) zu einem plötzlichen Versagen führen kann. Spannungsrissbildung ist besonders relevant bei sichtbaren Teilen, druckbelasteten Komponenten oder Druckbehältern

Prävention erfolgt durch:
– Spannungsarme Konstruktion
– Geeignete Werkstoffwahl (z. B. PPS, PA statt PC)
– Vorbehandlung / Tempern
– Medienverträglichkeitsprüfung