Veränderung der Eigenschaften von ABS-Werkstoffen unter dem Einfluss künstlicher Alterung
29. 10. 2020
Problem
Der Hersteller von Kältetechnik verarbeitet in seinen Produkten 4 verschiedene ABS-Kunststoffe. Wir haben recherchiert, warum es bei manchen Kühlschränken nach mehreren Jahren zu Rissen aus ABS-Material kommt.
Metodologija
Da die meisten der betroffenen Kunststoffteile an sichtbaren Teilen der Kühlschränke montiert waren, stellten wir die Hypothese auf, dass die Versprödung des ABS-Materials auf die regelmäßige Reinigung der Schränke zurückzuführen ist.
Aus allen vier Proben des ABS-Materials wurden Normprüfkörper nach ISO 527-2/1A hergestellt und vor der Durchführung des Zugversuchs folgenden Bedingungen ausgesetzt:
- Keine zusätzliche Belastung vor dem Test
- 24 h Prüfung von Prüfkörpern in 6 gebräuchlichsten Mitteln zur Reinigung der Kältetechnik
- 24 h Belastung von Prüfkörpern in den 6 gebräuchlichsten Mitteln der Kältetechnikreinigung + vorgespannter Zustand.
Wir haben uns für die Einwirkung von Reinigungsmitteln und den vorgespannten Biegezustand entschieden, da einige Kunststoffelemente im Produkt im vorgespannten Zustand montiert sind.
Ergebnisse
Alle vier getesteten Kunststoffmaterialien reagierten ähnlich auf die getesteten Bedingungen. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse für ein Material. Die Ergebnisse in der Tabelle zeigen, wie unterschiedlich die Wirkung von Reinigungsmitteln auf ABS-Material ist. Bei 24-stündiger Einwirkung von CIF, FROSCH und AJAX verändern sich die mechanischen Eigenschaften des Materials nicht oder nur minimal. Bei 24-stündiger Einwirkung auf HOLLU LM, W5, HOLLU F9 ändert sich die Bruchdehnung.
Wir würden davon ausgehen, dass die Ergebnisse bei 24-stündiger Einwirkung des Mediums im vorgespannten Zustand ähnlich sind, nur die Unterschiede deutlicher werden, aber das ist nicht der Fall. Die mechanischen Eigenschaften verschlechtern sich stark bei Proben, die HOLLU LM und HOLLU F9 ausgesetzt sind. Bei CIF- und AJAX-Exposition gab es eine signifikante Verringerung der Bruchdehnung. Das bedeutet, dass das Material seine Zugfestigkeit beibehielt, aber deutlich spröder wurde. Die Belastung mit W5 im vorgespannten Zustand bewirkt eine Verbesserung der elastischen Eigenschaften. Das Material behielt die Zugfestigkeit der Bruchdehnung bei und verbesserte sich stark. Derselbe Effekt ist auch bei FROSCH-Einwirkung zu beobachten, nur ist die Intensität geringer.