HDT

Was ist HDT?

Bei der Wärmeformbeständigkeitstemperaturprüfung handelt es sich um die Prüfung, bei der die Temperatur bestimmt wird, bei der die Probe, auf die in einer Dreipunktbiegeanordnung eine definierte Spannung ausgeübt wird, mit konstanter Geschwindigkeit erhitzt wird und die in der Norm definierte Durchbiegung erreicht.

Zweck von HDT

Ziel ist es, einen Vergleichsmaßstab für die Temperaturgrenze zu erhalten, bei der Kunststoff unter Last eingesetzt werden kann.

Bei welchen Produkten wird HDT angewendet?

Technische Thermoplaste
Verstärkte Kunststoffteile
Gehäuse für elektrische Produkte
Teile für den Innenraum und den Motorraum von Kraftfahrzeugen

In welchen Branchen wird HDT eingesetzt?

KunststoffeAutomobilVerpackungVerbraucherprodukte

Normen zu HDT

ISO 75-1
ISO 75-2
ASTM D648

Prüfbedingungen für HDT

Beanspruchung: In der Norm definierte Methode: A (1,80 MPa), B (0,45 MPa) oder C (8,00 MPa)
Heizrate: In der Norm definierte konstante Geschwindigkeit (typischerweise 120 °C/Stunde)
Ablenkungskriterium: Temperatur, bei der der in der Norm definierte Durchbiegungswert erreicht wird
Probe: In den im Standard definierten Größen; auf flacher oder seitlicher Oberfläche

Prüfgerät für HDT

HDT/Vicat-Tester und Heizbad
Kalibrierter Lastsatz und Durchbiegungsmessaufbau
System zur Temperaturmessung und -aufzeichnung
Probenvorbereitungsbank

Probenanforderungen für HDT

Probenabmessungen und Oberflächenglätte müssen der Norm entsprechen
Die Probe muss konditioniert werden
Die angewandte Methode (A/B/C) muss in der Spezifikation definiert werden
Die Anzahl der Proben ist in der Norm festgelegt

Dauer von HDT

Normalerweise 2–3 Tage.

Ablauf von HDT

1Proben werden vorbereitet und konditioniert.
2Die anzuwendende Methode und Belastung wird ausgewählt.
3Die Proben werden in die Vorrichtung eingelegt und belastet.
4Das Bad wird mit einer definierten Geschwindigkeit erhitzt.
5Die Temperatur, bei der das Durchbiegungskriterium erreicht wird, wird aufgezeichnet.
6Das Ergebnis wird durch Angabe der Methode gemeldet.

Annahmekriterien für HDT

Das Akzeptanzkriterium ist der minimale HDT-Wert, der in der Materialnorm oder -spezifikation angegeben ist.

Auswertung der Ergebnisse

HDT ist keine Betriebstemperaturgrenze; Es handelt sich um eine Vergleichsmessung, die bei einer konstanten Heizrate und einer einzelnen Belastung durchgeführt wird. Ein gegebener HDT-Wert kann nicht ohne Angabe der Methode (A/B/C) verglichen werden.

Prüfbericht zu HDT

Angewandter Standard und Methode
Dehnung und Heizrate
Probenabmessungen und -ausrichtung
Gemessene HDT-Werte
Konditionierungsbedingungen

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

Kunststoffprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

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

Kunststoffprüfungen bestimmen das mechanische, thermische und Brennverhalten eines Polymerwerkstoffs. Anders als Metalle sind Kunststoffe VISKOELASTISCH: Ihr Verhalten hängt von Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur und Feuchtigkeit ab. Dasselbe Material liefert daher unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Ergebnisse, und die Prüfbedingungen sind ein untrennbarer Teil des Ergebnisses.

Die praktische Folge der Viskoelastizität ist Folgendes: Ein Kunststoffteil verformt sich unter konstanter Last mit der Zeit weiter (Kriechen), und die bei konstanter Verformung getragene Spannung nimmt mit der Zeit ab (Spannungsrelaxation). Eine Schraubverbindung lockert sich, eine Klemme verliert ihre Klemmkraft, ein Regal hängt mit der Zeit durch. Ein kurzzeitiger Zugversuch zeigt dieses Verhalten nicht; es ist ein Langzeitversuch oder ein beschleunigtes Modell erforderlich.

Das thermische Verhalten ist die zweite Hauptachse. Die Schmelzflussrate zeigt die Verarbeitbarkeit des Materials und die Konsistenz von Charge zu Charge; die Wärmeformbeständigkeitstemperatur und der Vicat-Erweichungspunkt geben eine grobe Grenze für die Einsatztemperatur an. Die thermische Analyse (DSC, TGA, DMA) offenbart die Identität des Materials: Glasübergangstemperatur, Schmelzverhalten, Kristallinität, Füllstoffgehalt und Zersetzungstemperatur.

Das Brennverhalten ist die dritte Achse und ist direkt mit Produktnormen verknüpft. Die UL-94-Klasse und der Grenzsauerstoffindex werden in das Materialdatenblatt aufgenommen; für das Gehäuse eines Elektrogeräts wird eine bestimmte Klasse verlangt, während für ein Bauprodukt ein anderes Klassifizierungssystem gilt.

Alterung ist der am häufigsten übersprungene Teil des Gebiets. Kunststoffe zersetzen sich unter UV, Wärme, Feuchtigkeit und Sauerstoff: Die Farbe ändert sich, die Oberfläche reißt, die Schlagzähigkeit sinkt. Bei einem für den Außenbereich bestimmten Teil zählen nicht die Werte am ersten Tag, sondern die Werte nach der Alterung. Xenon-Bogen- und Fluoreszenz-UV-Geräte beschleunigen diesen Abbau und ermöglichen einen Vergleich.

Das Ergebnis dieser Familie wird meist in das Materialdatenblatt eingetragen, und Produktnormen verweisen auf dieses Datenblatt. Zwischen dem Datenblattwert und dem Verhalten des tatsächlichen Teils kann es jedoch einen Unterschied geben: die beim Spritzgießen entstehende Orientierung, Bindenähte und innere Spannungen lassen das Teil anders reagieren als das Probestück.

Die Verwendung von Rezyklat hat dem Gebiet eine neue Frage hinzugefügt. Rezyklierte Harze variieren von Charge zu Charge; mechanische Eigenschaften, Farbe und Brennverhalten können sich zwischen Chargen verschieben. Für einen Hersteller, der Rezyklat verwendet, ist die Eingangskontrolle des Materials daher keine Option, sondern eine Notwendigkeit.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanisch
Zug, Druck, Biegung, Charpy- und Izod-Schlagzähigkeit, Härte (Shore), Kriechen und umgebungsbedingte Spannungsrissbildung.
Thermisch
Schmelzflussindex (MFI), Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT), Vicat-Erweichungstemperatur, lineare Wärmeausdehnung.
Thermische Analyse
Übergangstemperaturen und Kristallinität durch DSC, Zusammensetzung und Zersetzung durch TGA, dynamisch-mechanisches Verhalten durch DMA.
Brennverhalten
UL-94-Klassifizierung, Grenzsauerstoffindex (LOI), Glühdraht- und Nadelflammprüfungen.
Altern
Beschleunigte Alterung durch Xenonbogen und fluoreszierendes UV, Warmluftalterung, Feuchtigkeit und Kondensation.
Physikalisch
Dichte, Wasseraufnahme, Aschegehalt, Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien und Platten.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Kunststoffergebnis ohne angegebene Prüfgeschwindigkeit und -temperatur kann nicht interpretiert werden; das viskoelastische Verhalten hängt von diesen Parametern ab.
Ein Probestückergebnis überträgt sich nicht direkt auf das tatsächliche Teil; die Spritzgussorientierung und Bindenähte sind entscheidend.
HDT- und Vicat-Werte sind KEINE Einsatztemperaturen; sie sind ein grober Hinweis auf eine Obergrenze und gelten nicht unter Last.
Die UL-94-Klasse hängt von der Dicke ab; eine andere Wandstärke erfordert eine erneute Verifizierung.
Bei feuchtigkeitsaufnehmenden Polymeren (wie Polyamid) sind die Ergebnisse irreführend, wenn keine Konditionierung durchgeführt wird.
Die Ergebnisse von ASTM D638 und ISO 527 sind nicht direkt gleichwertig; Die Probengeometrien und Ratendefinitionen sind unterschiedlich.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Materialauswahl und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der Brennbarkeits- und Wärmeanforderungen der Produktnorm
Überprüfung der Verwendung von Rezyklatanteil und Chargenkontrolle
Kontrolle des Formgebungsprozesses und Chargenkonsistenz
Nachweis der Alterungsbeständigkeit für den Außeneinsatz

Häufige Fragen zu HDT

Ist der HDT-Wert die maximale Temperatur, bei der das Produkt betrieben werden kann?

Nein. HDT ist ein Vergleichswert, der bei einer definierten Last und Heizrate gemessen wird. Für eine dauerhafte Betriebstemperatur sind Langzeitbewertungen der thermischen Alterung und des RTI/relativen thermischen Indextyps erforderlich.