Experimentelle und numerische Grundlagen zur Bewertung des mechanischen Verhaltens von schweißnahtbehafteten Kunststoffrohren

Die vorliegenden Ergebnisse an Schweißnähten in PE-Rohren ergaben einen aus vorangegangenen Untersuchungen an Schweißnähten in PA6- und PP-Werkstoffen nicht erwarteten Verlauf der mechanischen Grundeigenschaften über schweißnahtnahe Materialbereiche (Grundmaterial Wärmeeinflusszonen Schweißnaht) und der damit in Beziehung stehenden Werkstoffstruktur. Insbesondere bewirkt der in der Schweißnaht gefundene hohe Kristallinitätsgrad, der im Vergleich zum Grundmaterial zu einem sehr hohen Widerstand gegenüber stabiler Risseinleitung und -ausbreitung führt, dass optimal ausgeführte Schweißnähte in PE-Rohren nicht als Schwachstellen wirken. Der bei Langzeitbeanspruchung beobachtete Bruch im Bereich der Schweißwulst ist auf die Kerbwirkung der Wulst und dem in diesem Bereich gefundenen niedrigen Kristallinitätsgrad (d.h. der relativ geringen Zähigkeit) zurückzuführen.