Festigkeit von Werkstoffen bei Aufprallbeanspruchungen

Die Festigkeit von Werkstoffen bei Aufprallbeanspruchungen wurde im Hinblick auf deren Verwendung für trennende Schutzeinrichtungen an Werkzeugmaschinen ermittelt. Solche Schutzeinrichtungen sollen Personen vor Verletzungen durch Teile schützen, die im Versagensfall mit hoher Geschwindigkeit aus dem Arbeitsraum der Maschine fortgeschleudert werden. Durch Beschußversuche mit stumpfen, zylindrischen Stahlprojektilen wurde das verhalten von Stahl‐ und Aluminiumblechen sowie Polycarbonat‐ und Polymethylmetacrylat‐Scheiben bei Aufprallbeanspruchungen untersucht. Als Maß für die Aufprallfestigkeit diente dabei diejenige Geschoßenergie, bei der gerade noch kein Durchriß in den Prüfmustern auftrat. Im Neuzustand entsprach die Aufprallfestigkeit von 8 mm dickem Polycarbonat in etwa derjenigen von 3 mm dickem Stahlblech St 12.03. Unter dem Einfluß von Kühlschmierstoffen, wie sie in der spanenden Fertigung verwendet werden, kann bei Polycarbonat jedoch eine deutliche Minderung der Aufprallfestigkeit eintreten. Die Aufprallfestigkeit der untersuchten Werkstoffe nahm unter den gewählten Versuchsbedingungen in guter Näherung proportional mit der Dicke, der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung zu. Darüber hinaus hatte eine Vergrößerung des Geschoßdurchmessers eine Erhöhung der Aufprallfestigkeit zur Folge.