Einführung in die Prüfung der Ballberstfestigkeit

Bei der Kugelberstprüfung wird mit einer halbkugelförmigen Sonde der Widerstand eines Materials gegen das Bersten unter örtlicher Krafteinwirkung gemessen. Sie wird hauptsächlich zur Bewertung der Berstfestigkeit von Textilien, beschichteten Stoffen, Vliesstoffen, Papier und bestimmten Arten von Verpackungsmaterialien verwendet. Bei der Prüfmethode wird die Sonde durch die Probe gedrückt, bis sie versagt, wodurch die Belastungen nachgebildet werden, denen die Materialien während des Gebrauchs oder Transports ausgesetzt sein können.

Diese Technik unterscheidet sich von den hydraulischen Berstprüfungen auf Membranbasis und eignet sich besonders für Anwendungen, die hochpräzise Messungen der lokalen Materialfestigkeit erfordern.

Wichtige Prüfnormen für Kugelberstprüfungen

ASTM D3787 - Constant-Rate-of-Traverse (CRT) Verfahren

Diese Norm beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Berstfestigkeit von textilen Flächengebilden unter Verwendung eines Constant-Rate-of-Traverse-Prüfsystems. Die halbkugelförmige Sonde bewegt sich mit einer festen Geschwindigkeit, bis das Gewebe reißt. ASTM D3787 wird häufig für elastische, gewirkte und bestimmte gewebte Stoffe verwendet.

ASTM D6797 - Methode der konstanten Dehnungsrate (CRE)

ASTM D6797 beschreibt einen ähnlichen Test mit einem Constant-Rate-of-Extension-System, bei dem die Probe eingespannt und bis zum Bersten gedehnt wird. Diese Methode liefert konsistentere Dehnungsdaten und wird häufig bei beschichteten Textilien, Vliesstoffen und geschichteten technischen Geweben angewandt.

Techniken und Ausrüstung für Berstprüfungen

Druckberstprüfung

Bei der Druckberstprüfung wird über eine halbkugelförmige Sonde eine Kraft ausgeübt, bis das Material reißt. Diese Methode eignet sich besonders für starre und halbstarre Materialien, einschließlich Pappe, Blisterverpackungen und dünne Laminate. Sie wird häufig verwendet, um die strukturelle Integrität von Flaschen, Beuteln oder Kartons zu bewerten, die während des Stapelns und Transports Druck- oder Durchstoßbelastungen ausgesetzt sind.

CRT-Prüfung (Constant-rate-of-traverse)

Bei der CRT-Prüfung bewegt sich die Sonde mit einer gleichmäßigen Verfahrgeschwindigkeit. Diese Methode bietet wiederholbare Ergebnisse für Materialien, bei denen die Elastizität eine wichtige Rolle im Versagensverhalten spielt, wie zum Beispiel bei elastischen Textilien oder Strickwaren. Sie ist kompatibel mit Mecmesins OmniTest- und MultiTest-dV-Testsystemen, die spezielle Berstspannvorrichtungen benutzen.

Testen mit konstanter Dehnungsrate (CRE)

CRE-Tests liefern eine konstante Dehnungsrate für die Probe und helfen dabei, akkurate und reproduzierbare Messungen der Dehnung bis zum Versagen zu produzieren. Sie eignet sich besonders für Materialien mit begrenzter Dehnung, wie z. B. industrielle Vliesstoffe oder verklebte Laminate.

DieVectorPro-Software dient zur Steuerung der Prüfparameter, zur Aufzeichnung von Berstkraft- und Verschiebungsdaten und zur Erstellung von Gut/Schlecht-Kriterien auf der Grundlage von Qualitätskontrollschwellenwerten.

Anwendungen der Berstfestigkeitsprüfung

Die Kugelberstprüfung wird routinemäßig in allen Bereichen eingesetzt, in denen ein Materialversagen unter örtlicher Belastung ein Leistungs- oder Sicherheitsrisiko darstellt. Zu den üblichen Anwendungsbereichen gehören:

  • Textilien und Kleidungsstücke: Sicherstellung der Festigkeit und Haltbarkeit von Sportbekleidung, Schutzkleidung und Industrietextilien.
  • Verpackungen: Überprüfung der Unversehrtheit flexibler Verpackungen, insbesondere in den Bereichen Lebensmittel, Kosmetika und Gesundheitswesen.
  • Papier und Pappe: Prüfung der Festigkeit von Materialien auf Papierbasis, die in Kartons, Beuteln und Verpackungen aus Pappe verwendet werden.

Vorteile einer genauen Messung der Berstfestigkeit

Zuverlässige Berstfestigkeitsprüfungen bieten mehrere greifbare Vorteile:

  • Quantifizierbare Produktleistung bei Handhabung, Versand und Lagerung
  • Geringeres Risiko von Materialversagen oder Leckagen in kritischen Anwendungen
  • Verbesserte Fertigungskonsistenz und Prozesskontrolle
  • Einhaltung von internationalen Normen wie ASTM und ISO
  • Geringerer Materialabfall durch bessere Qualitätsvalidierung

Für Ingenieurteams unterstützen konsistente Testdaten eine bessere Materialauswahl, Designoptimierung und Qualitätssicherung bei Zulieferern.

Mecmesin-Lösungen für Kugelbersttests

Mecmesins Testsysteme bieten hohe Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Anpassungsfähigkeit für eine breite Palette von Bersttest-Anforderungen. Unsere Systeme unterstützen sowohl CRT- als auch CRE-Testmethoden, mit speziellen Spannvorrichtungen und flexibler Software, um Ihrer exakten Anwendung zu entsprechen.

Die Vorteile, wenn Sie Mecmesin-Equipment wählen, beinhalten:

  • Fachkundige Beratung bei der Auswahl und Einrichtung der Testmethode
  • VectorPro-Software für Echtzeit-Datenerfassung und Analyse
  • Kalibrierte und rückverfolgbare Kraftmessung für die Einhaltung von Vorschriften
  • Anpassbare Spannzeuge, um eine große Vielfalt an Materialien und Probenformen unterzubringen
  • Kontinuierlicher Service und Kalibrierungsunterstützung für langfristige Zuverlässigkeit

Fallstudien und Beispiele aus der Praxis

Verpackung von Lebensmittelbeuteln

In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde mit unseren Geräten die Berstfestigkeit von mehrschichtigen Folienbeuteln für Einzelportionen von Lebensmitteln getestet. Die Daten halfen dem Hersteller, die Heißsiegelverfahren zu verfeinern, um die Leckraten in Hochgeschwindigkeitsproduktionsumgebungen zu reduzieren.

Pharmazeutische Verpackungsintegrität

Eine pharmazeutische Firma benutzte Mecmesin-Equipment, um die Berstfestigkeit von Folienbeuteln zu testen. Indem sie minimale Berstschwellen definierten, stellten sie sicher, dass die Verpackungen die Sterilitäts- und Haltbarkeitsvorschriften unter Good Manufacturing Practice (GMP) Protokollen einhalten.

Sprechen Sie mit einem Experten

Um herauszufinden, wie Mecmesin Sie bei Ihren Anforderungen an Kugelbursttests unterstützen kann, sprechen Sie noch heute mit einem unserer technischen Spezialisten. Wir können Sie über die Einhaltung von Standards, die Auswahl von Systemen und die Einrichtung von Testmethoden beraten, die auf Ihre Materialien und Leistungsziele zugeschnitten sind.