Abriebtest — ISO 5470 / ASTM D4060 / ISO 12947

Was ist Abrasion?

Der Abriebtest ist ein Test, bei dem die Probe mit einer definierten Belastung und Anzahl von Zyklen gegen eine Standard-Schleifoberfläche gerieben wird, um die Oberflächenverschlechterung zu bewerten. Das Ergebnis wird als Massenverlust, Veränderung des Aussehens oder Anzahl der Zyklen bis zum Durchbruch angegeben.

Zweck von Abrasion

Damit soll ermittelt werden, wie viel reibungsbedingtem Verschleiß die Oberfläche während der Nutzung standhält.

Bei welchen Produkten wird Abrasion angewendet?

Polster- und Bekleidungsstoffe
Lack- und Pulverbeschichtungen
Oberflächenteile aus Kunststoff
Bodenbeläge
Leder und Kunstleder

In welchen Branchen wird Abrasion eingesetzt?

MetallStahlMaschinenIndustrieausrüstungKunststoffe

Normen zu Abrasion

ISO 5470-1
ISO 5470-2
ASTM D4060
ISO 12947-1
ISO 12947-2

Prüfbedingungen für Abrasion

Verfahren: Taber-Rotationsrad oder Martindale-Anordnung
Schleifmittel: In der Norm definierter Scheibentyp oder Schleifgewebe
Laden: Typischerweise 250 g, 500 g oder 1000 g gemäß der Norm
Umfeld: Konditionierung bei 23 °C / 50 % relative Luftfeuchtigkeit (Textilien und Polymere)

Prüfgerät für Abrasion

Taber-Schleifmaschine
Martindale-Abriebtester
Präzisionswaage
Konditionierungsraum

Probenanforderungen für Abrasion

Die Probe wird auf eine Größe zugeschnitten, die zum Probenhalter der Maschine passt
Masse und Aussehen werden vor dem Test erfasst
Das Schleifelement muss in den in der Norm festgelegten Abständen erneuert werden
Im Allgemeinen mindestens drei Exemplare pro Satz

Dauer von Abrasion

Es kommt auf die Anzahl der Zyklen an. Bei Textilien kann der Test bis zum Durchbruch Zehntausende Zyklen erfordern und mehrere Tage dauern.

Ablauf von Abrasion

1Die Proben werden konditioniert und die Anfangsmasse wird gemessen.
2Das Schleifelement und die Belastung werden gemäß der Norm montiert.
3Der Abrieb erfolgt bis zur definierten Zyklenzahl.
4An festgelegten Zwischenpunkten wird die Probe untersucht.
5Massenverlust, Veränderung des Aussehens oder der Durchbruchszyklus werden aufgezeichnet.

Annahmekriterien für Abrasion

Als Akzeptanzkriterium wird in der Spezifikation ein maximaler Massenverlust, eine minimale Zyklenzahl oder eine Bewertung des Aussehens angegeben.

Auswertung der Ergebnisse

Massenverlust und visuelle Beurteilung werden zusammen verwendet. Bei Textilien werden Pilling und Garnbruch separat bewertet.

Prüfbericht zu Abrasion

Angewandter Standard und Methode
Schleifmitteltyp, Belastung und Anzahl der Zyklen
Konditionierungsbedingungen
Beurteilung des Massenverlusts und des Aussehens
Durchbruchszyklus (falls vorhanden)

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Mekanik Testler — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Abrasion gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Mechanische Prüfungen messen, wie sich ein Werkstoff oder ein Bauteil unter Krafteinwirkung verhält. Die Familie reicht von statischer Belastung (Zug, Druck, Biegung) über zeitabhängiges Verhalten (Ermüdung, Kriechen) bis zu Härte und Verschleiß sowie Bruchzähigkeit.

Das gemeinsame Merkmal dieser Prüfungen ist, dass das Ergebnis als WERKSTOFFEIGENSCHAFT ausgewiesen wird. Streckgrenze oder Härte sind keine Konformitätsentscheidung; sie sind Zahlenwerte, mit denen Konstruktion und Produktnorm verglichen werden. Mechanische Prüfberichte sind daher meist Eingangsgröße für eine technische Entscheidung und nicht für eine Produktzulassung — Werkstoffauswahl, Sicherheitsfaktor, Lebensdauervorhersage.

Die Unterscheidung zwischen statischem und dynamischem Verhalten ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Ein Bauteil kann unter statischer Last völlig unbelastet erscheinen und dennoch unter wiederholter Belastung brechen; der Ermüdungsbruch tritt bei Spannungen weit unter der Streckgrenze auf und gibt keine Vorwarnung. Bei rotierenden, schwingenden oder zyklisch belasteten Bauteilen ist eine Zugprüfung allein daher kein ausreichender Nachweis.

Die Prüfbedingungen bestimmen das Ergebnis, und dies ist entscheidend für die Lesbarkeit des Berichts: Probengeometrie, Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur, Konditionierung und Einspannanordnung. Derselbe Werkstoff liefert unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Werte. Bei Kunststoffen ist der Geschwindigkeitseffekt sehr ausgeprägt, bei Metallen der Temperatureffekt; bei Verbundwerkstoffen verändert die Probenausrichtung das Ergebnis vollständig.

Härte ist die am häufigsten missbrauchte Messgröße in diesem Bereich. Da sie schnell, nahezu zerstörungsfrei und kostengünstig ist, wird sie oft anstelle der Festigkeit verwendet. Umrechnungstabellen von Härte zu Festigkeit existieren, sind aber NÄHERUNGSWEISE und hängen von der Werkstoffgruppe ab; sie als einziges Beweismittel bei der Werkstoffabnahme zu verwenden, ist falsch.

Der Bereich der Bruchmechanik erfordert eine besondere Kompetenz. Messungen der Bruchzähigkeit und der Ermüdungsrisswachstumsrate ermöglichen es zu berechnen, wie lange eine rissbehaftete Struktur hält; sie sind die Grundlage schadenstoleranter Auslegung in Bereichen wie Druckgeräten, Flugzeugstrukturen und Rohrleitungen.

Methodengruppen in diesem Bereich

Statische Prüfungen
Zug, Druck, Biegung, Scherung und Torsion. Streckgrenze und Zugfestigkeit, Dehnung und Elastizitätsmodul werden ermittelt.
Kerbschlagprüfungen
Charpy- und Izod-Kerbschlagbiegeversuch; das Sprödbruch-Zäh-Übergangsverhalten des Werkstoffs wird temperaturabhängig ermittelt.
Härte
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore und Mikrohärte. Wertvoll für die Tiefe der Oberflächenbehandlung und lokale Festigkeitsunterschiede.
Ermüdung
Kraft- und dehnungsgesteuerte axiale Ermüdung, Biegeermüdung; Wöhlerkurven (S-N) und Dauerfestigkeitsgrenze.
Kriechen und Spannungsrelaxation
Verhalten unter Langzeitbelastung bei hoher Temperatur; entscheidend für Werkstoffe von Kesseln, Turbinen und Druckgeräten.
Bruchmechanik
Ebene-Dehnung-Bruchzähigkeit, J-Integral, CTOD und Ermüdungsrisswachstumsrate.
Verschleiß und Reibung
Taber- und Drehtrommel-Abrasion, Reibungskoeffizientenmessungen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Berechnung der Festigkeit aus der Härte ist näherungsweise; sie kann nicht als alleiniger Nachweis bei der Werkstoffabnahme verwendet werden.
Ausreichende statische Festigkeit belegt nicht die Ermüdungsfestigkeit; ein zyklisch belastetes Bauteil erfordert eine gesonderte Prüfung.
Wird die Prüfgeschwindigkeit und -temperatur nicht angegeben, ist das Ergebnis nicht vergleichbar — insbesondere bei Polymeren und Verbundwerkstoffen.
Ein Prüfkörper und das tatsächliche Bauteil liefern möglicherweise nicht denselben Wert; Formfließrichtung, Bindenähte und Unterschiede in der Oberflächenbehandlung wirken sich alle aus.
Ein für einen Verbundwerkstoff angegebener Festigkeitswert ist ohne Angabe der Probenorientierung bedeutungslos.
Die ASTM- und ISO-Gegenstücke messen dieselbe Größe, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt gleichwertig.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Konstruktionsverifikation und Werkstoffauswahl
Wareneingangskontrolle und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der mechanischen Anforderungen der Produktnorm
Fehleranalyse, Lebensdauervorhersage und Schadenstoleranzberechnung
Verifizierung von Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen

Häufige Fragen zu Abrasion

Was ist der Unterschied zwischen Taber und Martindale?

Taber verwendet eine rotierende Radanordnung und wird häufig auf harten Oberflächen (Beschichtungen, Kunststoffe) eingesetzt. Martindale arbeitet mit einer Lissajous-Bewegung und wird bevorzugt für Textilprodukte verwendet. Die Ergebnisse können nicht zwischen beiden konvertiert werden.

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