Druckversuche bei Elastomeren
Druckversuche bei Elastomeren sind Werkstoffprüfungen, bei denen ein Prüfkörper aus Gummi zwischen zwei Platten gestaucht wird, um sein Verhalten unter Druck und sein Rückstellvermögen zu bestimmen. Die drei wichtigsten Druckversuche für Elastomere sind die Bestimmung des Druckverformungsrests, die Druckspannungs-Verformungs-Prüfung und die Druckspannungsrelaxation. Druckversuche sind vor allem für Dichtungen und Puffer aus Elastomer wichtig, da diese Bauteile im Einsatz überwiegend druckbelastet sind.
Wie läuft ein Druckversuch ab?
Bei einem Druckversuch wird ein meist zylindrischer Elastomer-Prüfkörper zwischen zwei parallelen Platten gestaucht, und die dafür nötige Kraft gemessen. Ob die Platten geschmiert sind oder ob der Prüfkörper an ihnen haftet, beeinflusst das Ergebnis teilweise deutlich, da Reibung das seitliche Ausbauchen behindert. Die Prüfnormen legen deshalb Prüfkörpergröße, Stauchung, Prüfgeschwindigkeit, Umgebungstemperatur und Plattenzustand genau fest.
Welche Werte werden durch Druckversuche ermittelt?
| Fragestellung | Druckversuch |
|---|---|
| Wie steif ist ein Elastomer-Prüfkörper unter Druck? | Druckspannungs-Verformung |
| Wie stark nimmt die Rückstellkraft eines Elastomer-Prüfkörpers mit der Zeit ab? | Druckspannungsrelaxation |
| Wie verhält sich ein Elastomer-Prüfkörper unter schwingender Belastung? | Dynamische Druckprüfung |
| Wie gut stellt sich ein Prüfkörper nach langer Stauchung und Temperatureinfluss zurück? | Druckverformungsrest |
Die Druckspannungs-Verformungs-Prüfung bestimmt die Drucksteifigkeit eines Elastomers. Die Drucksteifigkeit hängt stark vom Formfaktor ab, dem Verhältnis der belasteten zur frei ausbauchenden Fläche. Die Druckspannungsrelaxation misst, wie stark die Gegenkraft eines gestauchten Elastomers im Laufe der Zeit abnimmt. Für Dichtungen ist die Druckspannungsrelaxation besonders wichtig, weil sie direkt den Verlust an Dichtkraft im Einbauzustand zeigt. Die dynamische Druckprüfung belastet ein Elastomer mit wechselnder Stauchung und bestimmt dabei seine dynamische Steifigkeit und Dämpfung. Diese Kennwerte sind entscheidend für Schwingungsdämpfer und Motorlager. Wie gut sich ein Elastomer nach langer Stauchung zurückstellt, beschreibt der Druckverformungsrest, der im verlinkten Artikel ausführlich erläutert wird.
