Am 1. September dieses Jahres wurde mit ISO 18489 die Prüfnorm zum Zyklischen Cracked Round Bar (CRB) Test von der International Standards Organization (ISO) veröffentlicht. Diese Prüfmethode ermöglicht eine moderne, zuverlässige und zeitraffende Charakterisierung der Widerstandsfähigkeit von Polyethylen (PE) gegenüber der Bildung und dem Wachstum von Rissen.
Während bisher verwendete Prüfmethoden wie der Full Notch Creep Test (FNCT) oder der Pennsylvania Edge Notch Tensile (PENT) Test aufgrund der hohen Rissbeständigkeit moderner PE-Werkstoffe an ihre praktikablen Grenzen stoßen und üblicherweise nach einem Jahr ohne quantitative Ergebnisse abgebrochen werden, ermöglicht der Zyklische CRB Test eine präzise Bestimmung von bruchmechanischen Versagenskurven innerhalb nur weniger Tage. Weitere Vorteile gegenüber den traditionellen Prüfmethoden sind die Werkstoffprüfung bei Raumtemperatur und der vollständige Verzicht auf zusätzliche rissinduzierende Netzmittel, was gegenüber den traditionellen Prüfmethoden eine deutlich praxisorientiertere Beurteilung des Risswachstumsverhaltens ermöglicht.
Der mehrjährige Normungsprozess durch das internationale Komitee ISO/TC 138/SC 5, in dem das PCCL durch DI Dr.mont. Andreas Frank, Leiter der Rohrgruppe am PCCL, nominiert ist, wurde durch aktive Mitarbeit und der Organisation von zwei erfolgreich durchgeführten internationalen Ringversuchen begleitet [1]. „Polyethylen zählt zu den weltweit wichtigsten Werkstoffen für die Herstellung von Rohren für die Gas- und Wasserversorgung. Für moderne Rohre aus PE100 und PE100‑RC werden heute Lebenszeiten von zumindest 100 Jahre erwartet“, so Frank. „Die Standardisierung des Zyklischen CRB Test richtet sich sowohl an die Bedürfnisse der Rohstoffhersteller, die bei der Entwicklung neuer Werkstoffe auf rasch erzielbare Ergebnisse angewiesen sind, als auch an Rohrhersteller und Netzbetreiber, für die mit diesem nur wenige Tage dauernden Versuch ein schnelles, aussagekräftiges und wirtschaftlich interessantes Instrument für die Qualitätskontrolle bereit steht.“
Der Zyklische CRB Test wurde im Rahmen mehrerer COMET-Projekte unter enger Einbindung von Rohstoffherstellern, Rohrproduzenten und Gas- und Wasserversorgern am PCCL entwickelt, die sich der Anwendung beschleunigter bruchmechanischer Methoden zur Werkstoffcharakterisierung von PE-Rohrwerkstoffen widmen. Mit der Veröffentlichung der ISO 18489 wurde ein wesentliches Ziel der COMET-Projekte erreicht, welches auf die Entwicklung neuer, zeitgemäßer Qualifizierungsmethoden für hochrissbeständige PE-Rohrwerkstoffe abzielt. Aktuelle und zukünftige Projekte mit dem Zyklischen CRB Test konzentrieren sich auf die komplexen werkstoffphysikalischen Einflüsse unterschiedlicher Verarbeitungsbedingungen bei der Herstellung von extrudierten Rohren und spritzgegossenen Formteilen. Unter Berücksichtigung relevanter Prozessbedingungen stehen sowohl die Bestimmung geeigneter Grenzwerte für die Werkstoffqualifizierung, als auch eine realistische Lebenszeitabschätzung solcher Strukturen im Mittelpunkt [2].
http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=62593
[1] Frank, A. and Pinter, G. Evaluation of the applicability of the cracked round bar test as standardized PE-pipe ranking tool. Polym Test 33 (2014), S. 161–171. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2013.11.013. (Link)
[2] Kratochvilla, T. R, Frank, A., Pinter, G. Determination of slow crack growth behaviour of polyethylene pressure pipes with cracked round bar test. Polym Test 40 (2014), S. 299–303. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2014.10.002. (Link)
[3] Frank, A., Berger, I. J, Arbeiter, F., Pinter, G. Beschleunigte Werkstoffqualifizierung mit dem Zyklischen CRB-Test. 3R (2015) 04-05, S. 42–48. (Link)
Rückfragenhinweis:
DI Dr. Andreas Frank
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