Bruchdehnung bei 3D-Druckmaterialien

Bruchdehnung bezeichnet den prozentualen Anteil der Längenänderung eines Materials bis zum Bruch im Verhältnis zu seiner ursprünglichen Länge, wenn es einer Zugbelastung ausgesetzt wird. Bei 3D-Druckmaterialien ist die Bruchdehnung ein wichtiger Kennwert, der nicht nur die Duktilität des Materials widerspiegelt, sondern auch die Festigkeit und Zuverlässigkeit der gedruckten Teile beeinflusst. Materialien mit hoher Bruchdehnung besitzen in der Regel eine bessere Zähigkeit und können sich unter Belastung verformen, ohne sofort zu brechen. Dies ist für viele Anwendungsszenarien besonders wichtig. So kann beispielsweise bei der Herstellung von Bauteilen, die Stößen und Druck standhalten müssen (wie Automobilteile oder industrielle Ausrüstung), die Wahl von Materialien mit hoher Bruchdehnung die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Produkts erheblich verbessern.

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Messmethoden

1. Messung mit festem Verhältnis (proportionale Probe):

Bei dieser Methode wird das Verhältnis zwischen Messlänge und Durchmesser der Probe definiert. Zum Beispiel bedeutet A5, dass das Verhältnis der ursprünglichen Messlänge 5:1 beträgt, A10 entsprechend 10:1. Solche Messungen gewährleisten die Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Proben.

2. Messung mit fester Messlänge (nicht proportionale Probe):

Diese Methode verwendet eine feste Messlänge für die Prüfung. Zum Beispiel bedeutet A50, dass die ursprüngliche Messlänge der Probe 50 mm beträgt, ebenso bei A80 und A100. Die Methode mit fester Messlänge eignet sich für Proben unterschiedlicher Formen und Größen und macht die Messergebnisse konsistenter.

Diese unterschiedlichen Messmethoden helfen dabei, die Leistungsfähigkeit verschiedener Materialien genauer zu bewerten und geeignete Materialien für spezifische Anforderungen auszuwählen.

Berechnungsformel

Die Formel zur Berechnung der Bruchdehnung lautet:

δ_h=(L_h−L₀)/L₀×100%

L₀: Die Messlänge vor der Verformung der Probe.

L_h: Die Messlänge nach dem Wiederaufrichten der Bruchstücke.

Beispiel: Wenn eine PAF-Nylonprobe eine Anfangslänge von 10 cm hat und bei einer Dehnung auf 13,5 cm bricht, beträgt ihre Bruchdehnung 35 %.

In der Regel werden Materialien mit δ ≥ 5 % als plastische Materialien bezeichnet, wie zum Beispiel niedriggekohlter Stahl, Aluminium und Kupfer (unter statischer Belastung bei Raumtemperatur); Materialien mit δ ≤ 5 % gelten als spröde Materialien, wie Gusseisen, Glas und Keramik (ebenfalls unter statischer Belastung bei Raumtemperatur). Der Dehnungskennwert gibt die Duktilität eines Materials an. Je größer die Dehnung und Einschnürung, desto günstiger ist die Kraftaufnahme.

Mechanische Eigenschaften der JLC3DP-Materialien

Im JLC3DP Help Center finden Sie die Bruchdehnung sowie weitere spezifische Parameter jedes Materials, sodass Anwender das passende Material entsprechend den konkreten Projektanforderungen auswählen können. Das Verständnis der Bruchdehnung verschiedener Materialien hilft dabei, das Design zu optimieren, Druckrisiken zu vermeiden und die Leistung des Endprodukts zu verbessern.