Durchstichfestigkeit

Bei der Prüfung der Durchstoßfestigkeit wird ermittelt, wie gut ein Material dem Eindringen eines scharfen oder spitzen Gegenstandes standhält. Diese Eigenschaft ist in Branchen wie Schutzkleidung, medizinische Verpackungen, Geotextilien und Baumembranen von entscheidender Bedeutung. Sie ist ein zentrales Maß für die Leistungsfähigkeit von Materialien, bei denen Haltbarkeit, Sicherheit und Konformität entscheidend sind.

Die Prüfung quantifiziert die Durchstoßfestigkeit eines Materials unter kontrollierten Bedingungen und stellt sicher, dass es in realen Anwendungen zuverlässig funktioniert. Ob es darum geht, ein Gebäude vor dem Eindringen von Wasser zu schützen, Verletzungen durch scharfkantige Gegenstände zu verhindern oder sterile medizinische Produkte zu sichern, die Durchstoßfestigkeitsprüfung liefert wichtige Daten für die Materialauswahl und -konstruktion.

Genaue und wiederholbare Prüfungen unterstützen die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und liefern Informationen für die Produktentwicklung, so dass Hersteller die richtigen Materialien für Sicherheit, Leistung und Kosteneffizienz auswählen können.

Verschiedene Materialien und Anwendungen erfordern unterschiedliche Durchstoßprüfungsmethoden. Die beiden gängigsten Kategorien sind die Durchstoßprüfung mit hoher Kraft und die langsame Durchstoßprüfung.

Durchstoßprüfung mit hoher Kraft

Bei dieser Methode wird der Widerstand eines Materials gegen das schnelle Eindringen einer Sonde gemessen, wobei Szenarien mit hohen Aufprallenergien simuliert werden. Eine gewichtete oder beschleunigte Sonde wird in die Probe getrieben, und die Spitzenkraft oder Energie, die erforderlich ist, um einen Bruch zu verursachen, wird aufgezeichnet.

Anwendungen:

• Schutzkleidung wie stich- und schnittfeste Handschuhe, Sicherheitskleidung und Schutzwesten
• Geotextilien für den Tiefbau und Deponieschutz
• Baumembranen für Bedachungen und Fußböden, die Stößen ausgesetzt sind

Beispiele: Prüfung von Kevlar-Platten auf Stichfestigkeit oder Bewertung von Geotextilien auf Durchstichfestigkeit im Böschungsbau.

Typische Tests mit hohen Kräften an Schutzgeweben können Kräfte von über 50 N messen, bevor sie durchschlagen werden.

Langsame Durchstoßprüfung

Bei dieser Methode wird eine gleichmäßige, kontrollierte Kraft mit einer konstanten Geschwindigkeit auf das Material ausgeübt, bis es durchstochen wird. Sie wird verwendet, um die Beständigkeit gegen anhaltenden oder allmählichen Druck zu bewerten.

Anwendungen:

• Barriereverpackungsfolien für Lebensmittel und medizinische Geräte
• Dachmembranen, die einem Befestigungsdruck ausgesetzt sind
• Geomembranen für die Umweltsicherung

Beispiele: Prüfung medizinischer Verpackungen auf Durchstichfestigkeit durch chirurgische Instrumente während der Handhabung oder Bewertung von Dachmembranen gegen allmähliche Belastung durch Befestigungselemente.

Bei langsamen Durchstoßtests an flexiblen Verpackungsfolien können Kräfte im Bereich von 5 bis 20 N aufgezeichnet werden, je nach Dicke und Zusammensetzung.

Standardisierte Methoden gewährleisten die Konsistenz und Zuverlässigkeit der Tests in verschiedenen Labors und Produktionsstätten. ASTM International und die Internationale Organisation für Normung (ISO) legen die am weitesten verbreiteten Normen für Durchstichprüfungen fest.

ASTM-Normen

• ASTM D4833 - Indexdurchstoßwiderstand von Dichtungsbahnen unter Verwendung eines eingespannten Probekörpers und einer Sonde, die mit konstanter Geschwindigkeit eindringt
• ASTM D6241 - Statische Durchstoßfestigkeit von Geotextilien und verwandten Produkten unter Verwendung einer großen Sonde
• ASTM F1342 - Durchstoßfestigkeit von Schutzbekleidungsmaterial unter Verwendung einer Sonde mit kontrollierter Kraft, häufig für Handschuhe und Rüstungen

ISO-Normen

• ISO 13996 - Durchstichfestigkeit von Schutzkleidungsmaterialien
• ISO 12236 - Statischer Durchstoßtest für Geotextilien und verwandte Produkte
• ISO 7765-1 - Schlagzähigkeit von Kunststofffolien mit der Methode des frei fallenden Pfeils

Obwohl viele ASTM- und ISO-Methoden ähnlich sind, können sich die Gerätetoleranzen und die Probenaufbereitung unterscheiden. Die Hersteller sollten die richtige Norm für ihren Zielmarkt und ihre Materialart auswählen.

Schutzkleidung - Ein Handschuhhersteller nutzte die Durchstichprüfung mit hoher Kraft, um die Materialschichtung zu optimieren und so die ASTM F1342 und ISO 13996 zu erfüllen und gleichzeitig die Flexibilität für den Tragekomfort zu erhalten.

Geotextilien im Hoch- und Tiefbau - Die statische Durchstoßprüfung nach ASTM D6241 wurde eingesetzt, um die Materialien mehrerer Lieferanten für ein Böschungsprojekt zu vergleichen und sicherzustellen, dass nur Gewebe zugelassen wurden, die die Haltbarkeitsanforderungen erfüllen.

Verpackungen für medizinische Geräte - Ein Aufpralltest nach ISO 7765-1 bestätigte, dass die Verpackungen für chirurgische Kits dem Eindringen von Werkzeugen während des Transports standhielten, wodurch die Sterilität erhalten blieb und Verletzungen durch scharfe Gegenstände verhindert wurden.

Diese Beispiele zeigen, wie Daten aus Durchstoßtests die Materialauswahl, die Sicherheitsleistung und die Einhaltung von Vorschriften beeinflussen.

Mecmesin entwirft und produziert Präzisionssysteme zum Testen der Durchstoßfestigkeit, die die Anforderungen der ASTM- und ISO-Standards erfüllen. Unsere Lösungen werden weltweit in Laboren und Produktionsumgebungen sowohl für Anwendungen mit hoher Kraft als auch für langsame Durchstiche eingesetzt.

Die technischen Vorteile umfassen:

• Systeme wie die OmniTest-, MultiTest-dV- und Vortex-Reihe für eine Vielzahl von Kraftkapazitäten
• VectorPro-Software für Echtzeit-Datenerfassung, Analyse und Berichterstattung
• Konfigurierbare Prüfvorrichtungen und Prüfköpfe zur Anpassung an spezifische Standardanforderungen
• Prüfvorrichtungen für die langsame Durchdringung von Folien, Membranen und flexiblen Verpackungen sowie Vorrichtungen für die Schlagprüfung von Geweben, Platten und Geotextilien mit hoher Kraft
• Hochpräzise Kraftmessdosen für die genaue Messung von Kraft und Energie

Ein Kunde aus der Geotextil-Industrie hat Mecmesins Durchstoßtestsysteme in seinen QC-Prozess integriert, um die Testzykluszeit zu reduzieren und die Wiederholbarkeit über mehrere Standorte hinweg zu verbessern.

Wenn Sie Beratung zu Durchstoßfestigkeitsprüfungen oder zur Auswahl von Geräten benötigen, die den ASTM- oder ISO-Normen entsprechen, sprechen Sie noch heute mit einem unserer technischen Experten. Wir können Ihnen maßgeschneiderte Empfehlungen für Ihre Branche geben, um sicherzustellen, dass Ihre Materialien mit Präzision, Zuverlässigkeit und unter Einhaltung aller Vorschriften geprüft werden.