Barcol

Was ist Barcol?

Die Barcol-Härte wird direkt auf einer Skala abgelesen, basierend auf der Eindringtiefe, die entsteht, wenn ein federbelasteter Eindringkörper in das Material gedrückt wird. Das Instrument ist handgeführt und liefert ein sofortiges Ergebnis. Die häufigste Anwendung liegt bei glasfaserverstärktem Polyester und ähnlichen Verbundwerkstoffen.

Zweck von Barcol

Der Zweck besteht darin, schnell zu überprüfen, ob das Harz ausreichend ausgehärtet ist, insbesondere bei vor Ort hergestellten Verbundstrukturen. Eine unzureichende Aushärtung verringert direkt die mechanische Festigkeit und die chemische Beständigkeit; Barcol ist der praktischste Indikator dafür.

Bei welchen Produkten wird Barcol angewendet?

Produkte aus glasfaserverstärktem Polyester (GFK).
Verbundtanks, Rohre und Bootsrümpfe
Gelcoatbeschichtete Oberflächen
Starre Kunststoffplatten
Vor Ort hergestellte Verbundstrukturelemente

In welchen Branchen wird Barcol eingesetzt?

VerbundwerkstoffeSeeschifffahrtBauwesenChemieEnergie

Normen zu Barcol

ASTM D2583 (Eindruckhärte von starren Kunststoffen mittels eines Barcol-Impressors)
EN 59 (glasfaserverstärkte Kunststoffe — Barcol-Härte)
ISO 868 (Shore-Härte — ergänzend für weichere Materialien)

Prüfbedingungen für Barcol

Instrument: Barcol-Impressor mit federbelastetem Eindringkörper
Oberfläche: Flach, sauber und unterstützt; Der Messpunkt wird als formseitige oder bearbeitete Oberfläche angegeben
Anzahl der Messungen: Aufgrund der hohen Streuung wird die in der Norm festgelegte Anzahl wiederholt
Temperatur: Messtemperatur wird aufgezeichnet; Die Harzhärte ist temperaturempfindlich

Prüfgerät für Barcol

Barcol-Härteprüfer (Impressor)
Kalibrierscheibensatz
Geräte zur Oberflächenreinigung
Thermometer

Probenanforderungen für Barcol

Der Messpunkt darf nicht auf einem Faserbündel landen; Es muss ein für das Harz repräsentativer Standort gewählt werden.
Das Teil muss abgestützt werden, damit es sich während der Messung nicht verbiegt.
Wachs, Schimmelpilzrückstände und Schmutz auf der Oberfläche müssen entfernt werden.
Die Dicke muss ausreichend sein, damit die Wirkung des Eindringkörpers nicht die Rückseite erreicht.

Dauer von Barcol

Die Messung liefert ein sofortiges Ergebnis; es dauert Sekunden. Diese Geschwindigkeit ist der Hauptvorteil der Methode im Feldeinsatz.

Ablauf von Barcol

1Das Instrument wird mit Kalibrierscheiben verifiziert.
2Die Messfläche wird gereinigt.
3Das Instrument wird mit gleichmäßiger Kraft senkrecht zur Oberfläche gedrückt.
4Der Wert wird von der Skala abgelesen.
5Die Messung wird an verschiedenen Stellen wiederholt.
6Ausreißer werden gemäß Standard ausgeschlossen und der Durchschnitt berechnet.

Annahmekriterien für Barcol

Der Methodenstandard definiert, wie der Test durchgeführt wird, nicht wie das Ergebnis aussehen soll. Die Akzeptanzgrenze ergibt sich aus der Materialnorm, der Produktspezifikation oder der technischen Zeichnung des Kunden; Auf dieser Seite gibt es daher keine zahlenmäßige Begrenzung.

Auswertung der Ergebnisse

Das Ergebnis wird zusammen mit dem Durchschnitt und der Spanne angegeben. Bei der Aushärtungsbewertung wird die Messung mit dem vom Harzhersteller für dieses Material angegebenen Wert für die vollständige Aushärtung verglichen. Dieser Wert wird vom Materialhersteller und nicht vom Labor festgelegt.

Prüfbericht zu Barcol

Probenidentifikation, Materialtyp und ggf. Guss-/Chargennummer
Probengeometrie, Abmessungen und Vorbereitungsmethode
Es gelten Standard- und Testbedingungen
Temperatur und Umgebungsbedingungen prüfen
Messwerte und berechnete Größen
Fotos von Bruchflächen oder Vertiefungen (falls zutreffend)
Messunsicherheit (falls gewünscht)
Eine Aussage, dass das Ergebnis nur für die zum Test eingereichte Probe gilt

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Mekanik Testler — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Barcol gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Mechanische Prüfungen messen, wie sich ein Werkstoff oder ein Bauteil unter Krafteinwirkung verhält. Die Familie reicht von statischer Belastung (Zug, Druck, Biegung) über zeitabhängiges Verhalten (Ermüdung, Kriechen) bis zu Härte und Verschleiß sowie Bruchzähigkeit.

Das gemeinsame Merkmal dieser Prüfungen ist, dass das Ergebnis als WERKSTOFFEIGENSCHAFT ausgewiesen wird. Streckgrenze oder Härte sind keine Konformitätsentscheidung; sie sind Zahlenwerte, mit denen Konstruktion und Produktnorm verglichen werden. Mechanische Prüfberichte sind daher meist Eingangsgröße für eine technische Entscheidung und nicht für eine Produktzulassung — Werkstoffauswahl, Sicherheitsfaktor, Lebensdauervorhersage.

Die Unterscheidung zwischen statischem und dynamischem Verhalten ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Ein Bauteil kann unter statischer Last völlig unbelastet erscheinen und dennoch unter wiederholter Belastung brechen; der Ermüdungsbruch tritt bei Spannungen weit unter der Streckgrenze auf und gibt keine Vorwarnung. Bei rotierenden, schwingenden oder zyklisch belasteten Bauteilen ist eine Zugprüfung allein daher kein ausreichender Nachweis.

Die Prüfbedingungen bestimmen das Ergebnis, und dies ist entscheidend für die Lesbarkeit des Berichts: Probengeometrie, Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur, Konditionierung und Einspannanordnung. Derselbe Werkstoff liefert unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Werte. Bei Kunststoffen ist der Geschwindigkeitseffekt sehr ausgeprägt, bei Metallen der Temperatureffekt; bei Verbundwerkstoffen verändert die Probenausrichtung das Ergebnis vollständig.

Härte ist die am häufigsten missbrauchte Messgröße in diesem Bereich. Da sie schnell, nahezu zerstörungsfrei und kostengünstig ist, wird sie oft anstelle der Festigkeit verwendet. Umrechnungstabellen von Härte zu Festigkeit existieren, sind aber NÄHERUNGSWEISE und hängen von der Werkstoffgruppe ab; sie als einziges Beweismittel bei der Werkstoffabnahme zu verwenden, ist falsch.

Der Bereich der Bruchmechanik erfordert eine besondere Kompetenz. Messungen der Bruchzähigkeit und der Ermüdungsrisswachstumsrate ermöglichen es zu berechnen, wie lange eine rissbehaftete Struktur hält; sie sind die Grundlage schadenstoleranter Auslegung in Bereichen wie Druckgeräten, Flugzeugstrukturen und Rohrleitungen.

Methodengruppen in diesem Bereich

Statische Prüfungen
Zug, Druck, Biegung, Scherung und Torsion. Streckgrenze und Zugfestigkeit, Dehnung und Elastizitätsmodul werden ermittelt.
Kerbschlagprüfungen
Charpy- und Izod-Kerbschlagbiegeversuch; das Sprödbruch-Zäh-Übergangsverhalten des Werkstoffs wird temperaturabhängig ermittelt.
Härte
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore und Mikrohärte. Wertvoll für die Tiefe der Oberflächenbehandlung und lokale Festigkeitsunterschiede.
Ermüdung
Kraft- und dehnungsgesteuerte axiale Ermüdung, Biegeermüdung; Wöhlerkurven (S-N) und Dauerfestigkeitsgrenze.
Kriechen und Spannungsrelaxation
Verhalten unter Langzeitbelastung bei hoher Temperatur; entscheidend für Werkstoffe von Kesseln, Turbinen und Druckgeräten.
Bruchmechanik
Ebene-Dehnung-Bruchzähigkeit, J-Integral, CTOD und Ermüdungsrisswachstumsrate.
Verschleiß und Reibung
Taber- und Drehtrommel-Abrasion, Reibungskoeffizientenmessungen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Berechnung der Festigkeit aus der Härte ist näherungsweise; sie kann nicht als alleiniger Nachweis bei der Werkstoffabnahme verwendet werden.
Ausreichende statische Festigkeit belegt nicht die Ermüdungsfestigkeit; ein zyklisch belastetes Bauteil erfordert eine gesonderte Prüfung.
Wird die Prüfgeschwindigkeit und -temperatur nicht angegeben, ist das Ergebnis nicht vergleichbar — insbesondere bei Polymeren und Verbundwerkstoffen.
Ein Prüfkörper und das tatsächliche Bauteil liefern möglicherweise nicht denselben Wert; Formfließrichtung, Bindenähte und Unterschiede in der Oberflächenbehandlung wirken sich alle aus.
Ein für einen Verbundwerkstoff angegebener Festigkeitswert ist ohne Angabe der Probenorientierung bedeutungslos.
Die ASTM- und ISO-Gegenstücke messen dieselbe Größe, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt gleichwertig.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Konstruktionsverifikation und Werkstoffauswahl
Wareneingangskontrolle und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der mechanischen Anforderungen der Produktnorm
Fehleranalyse, Lebensdauervorhersage und Schadenstoleranzberechnung
Verifizierung von Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen

Häufige Fragen zu Barcol

Gibt der Barcol-Wert einen numerischen Grad der Aushärtung an?

Nein. Es ist ein praktischer Indikator für eine angemessene Heilung. Für den genauen Aushärtungsgrad werden thermische Analyseverfahren wie DSC eingesetzt.

Warum variieren die Maße?

Die Faser-/Harzverteilung auf der Oberfläche variiert von Punkt zu Punkt. Der Standard erfordert daher die statistische Auswertung mehrerer Messungen und nicht einer einzelnen.