Zugverhalten

Zugfestigkeit, Dehnung und Zugmodul beschreiben das Verhalten einer Folie unter Zugspannung. Tabelle 8 nennt typische Werte für GE-Folien bei Raumtemperatur..

Tabelle 8: Zugverhalten bei Raumtemperatur

Diese Eigenschaften sind wichtig beim Einsatz von Klebebändern sowie beim Verarbeiten der Folien von der Rolle.

Spannung und Dehnung

Spannungs-/Dehnungskurven illustrieren die Kurzzeitbelastbarkeit. Diagramm 2 zeigt eine typische Kurve mit Definition der Kenngrößen.

Diagramm 2: Typische Spannungs-/Dehnungskurve

Spannungen können mit Hilfe grundlegender technischer Gleichungen für mechanische Eigenschaften berechnet werden. Basis ist das Hookesche Elastizitätsgesetz, demzufolge sich die Spannung im linearen Bereich der Kurve direkt proportional zur Dehnung verhält. Oberhalb der Proportionalitätsgrenze weicht das Materialverhalten von dieser Konstanten ab.

Laut Hooke gilt:

E= σ / ε

Wobei: σ = Spannung (N/mm2)
E = Elastizitätsmodul (N/mm2)
ε = Dehnung (mm/mm)

Wie die meisten Thermoplaste, so zeigen auch Lexan®, Valox® und Ultem® bei Zugspannung im Bereich bis zur Proportionalitätsgrenze ein rückfederndes Verhalten.
Das heißt, die Folien dehnen sich und kehren bei Zugentlastung wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Die damit verbundenen Abmessungsunterschiede
sollten beim Bedrucken und/oder Stanzen gespannter Folien berücksichtigt werden.
Mit folgender Formel läßt sich dieses Verhalten relativ präzise berechnen bzw. kompensieren:

ε = F / A x E

Wobei: ε = Dehnung (mm/mm)
F = Zug (N)
A = Querschnittsfläche der Folie
(mm2, Breite x Dicke)
E = Zugmodul (N/mm2), temperaturabhängig

Der Wert ”E” ändert sich mit de Temperatur.

Unter Zug tritt eine entsprechende Verminderung der Breite auf, die mit Hilfe der Querkontraktionszahl quantifiziert werden kann. Für Lexan® und Valox® Folien beträgt diese Zahl 0,38 (für Ultem® Folien 0,42).
Multipliziert mit der Dehnung in obiger Formel ergibt sich die Breitenverminderung.

Reißfestigkeit

Die Reißfestigkeit einer Folie entspricht der benötigten Kraft bis zur Rißbildung bzw. Rißausdehnung. Die Spannung wird notiert, und die Einreiß- und Weiterreißfestigkeit
normalerweise in Newton angegeben. Sie kann auch als Kraft pro Dicke ausgedrückt werden. Vergleiche zwischen verschiedenen Materialien und/oder Folien unterschiedlicher Dicke sind dann aber möglicherweise nicht aussagefähig. Tabelle 9 nennt Reißfestigkeiten, gemessen nach ASTM D1004 und ASTM D1925.

Tabelle 9: Ein- und Weiterreißfestigkeit nach ASTM D1004/D1925

Reibungsverhalten

Valox® Folien sind aufgrund ihrer hohen Glattwandigkeit ein ideales Oberflächenmaterial für zahlreiche lasttragende Anwendungen. Valox® bietet außerdem sehr niedrige statische und dynamische Reibungskoeffizienten im
Kontakt mit Metallen. Der statische Reibungskoeffizient von Valox® Folie, gemessen nach ASTM D1894, beträgt 0,39.