🔩 Bestimmung der Zugfestigkeit, des Elastizitätsmoduls, der Poissonzahlen und der Spannungs-Dehnungs-Beziehung von Verbundwerkstoffen mit thermoplastischer oder duroplastischer Matrix (auch Prepregs), unidirektional verstärkt mit Kohlenstoff-, Glas-, Aramid- oder ähnlichen Fasern — nach den Grundsätzen der ISO 527-1, Probekörper Typ A (längs der Fasern, Breite 15 mm, Dicke 1 mm) oder Typ B (quer zu den Fasern, 25 mm, 2 mm), Länge mindestens 250 mm, Abstand zwischen den Aufleimern 150 mm, Aufleimer 0,5–2 mm, Mikrometer 0,01 mm, PN-EN ISO 527-5

Werkstoffe und ZfP PN-EN ISO 527-5

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Den Normtext lesen wir in der iTeh-Leseprobe der ISO 527-5:2021 (englischer Text): vom Titelblatt über Inhaltsverzeichnis, Vorwort und die Abschnitte 1–5 bis einschließlich 6.4 (Prüfung der Probekörper) auf Seite 7. Außerhalb der Leseprobe bleiben Anzahl der Probekörper (7), Konditionierung (8), Durchführung (9: Atmosphäre, Maße, Einspannen, Vorspannungen, Extensometer und Dehnungsmessstreifen, Geschwindigkeit, Aufzeichnung), Berechnung (10), Präzision (11), Prüfbericht (12) sowie die Anhänge A (Ausrichtung der Probekörper), B (nicht geklebte Aufleimer und Probekörper ohne Aufleimer) und C (Herstellung der Probekörper Typ A und B, normativ).

NACH DEM TEXT DER ISO 527-5:2021 (Vorwort, Abschnitte 1–6.4). Die Norm wurde von ISO/TC 61 „Kunststoffe“, Unterkomitee SC 13 „Verbundwerkstoffe und Verstärkungsfasern“, in Zusammenarbeit mit CEN/TC 249 „Kunststoffe“ (Wiener Vereinbarung) erarbeitet. Die dritte Ausgabe ersetzt die zweite (ISO 527-5:2009) als technische Überarbeitung; Hauptänderungen: die Klemmkraft bzw. der Klemmdruck (z. B. über Drehmoment oder Manometer, je nach Einspannsystem) wurde angepasst, und ein neuer Anhang B (nicht geklebte Aufleimer und Bedingungen für das Einspannen von Probekörpern ohne Aufleimer mit feiner Klemmbackenoberfläche) wurde ergänzt. Anwendungsbereich (1): Bedingungen für die Bestimmung der Zugeigenschaften unidirektional faserverstärkter Kunststoffverbunde nach den allgemeinen Grundsätzen der ISO 527-1; laut Anmerkung sind isotrop und orthotrop verstärkte Werkstoffe in ISO 527-4 behandelt; die Verfahren dienen der Untersuchung des Zugverhaltens der Probekörper und der Bestimmung von Festigkeit, Elastizitätsmodul, Poissonzahlen und weiteren Aspekten der Spannungs-Dehnungs-Beziehung; das Verfahren eignet sich für alle Systeme mit unidirektional faserverstärkter Polymermatrix, die die Anforderungen des Dokuments einschließlich der Versagensart erfüllen; es umfasst thermoplastische und duroplastische Matrices einschließlich Prepregs, Kohlenstoff-, Glas-, Aramid- und ähnliche Fasern, unidirektional ausgerichtete Fasern und Rovings sowie unidirektionale Gewebe und Bänder; für mehrdirektionale Werkstoffe aus unidirektionalen Lagen unter verschiedenen Winkeln ist es üblicherweise nicht geeignet (ISO 527-4). Verweisungen (2): ISO 527-1:2019, ISO 1268 (alle Teile — Herstellung von Prüfplatten), ISO 2818 (Herstellung von Probekörpern durch mechanische Bearbeitung), ISO 16012 (Längenmaße von Probekörpern). Begriffe (3, überwiegend aus ISO 527-1:2019): Messlänge L0, Dicke h, Breite b1, Prüfgeschwindigkeit (Traversengeschwindigkeit, mm/min), Spannung σ (σ1 für Probekörper Typ A, σ2 für Typ B), Festigkeit σm, Dehnung ε und Dehnung bei Festigkeit εm, Zug-Elastizitätsmodul — Steigung der σ(ε)-Kurve zwischen ε′ = 0,05 % und ε″ = 0,25 %, als Sekantenmodul oder Steigung einer Regressionsgeraden berechnet (E1 für Typ A, E2 für Typ B; laut Anmerkung gilt die Definition nicht für Folien), Poissonzahl μ — negatives Verhältnis der Dehnungsänderung in einer Normalachse zur Dehnungsänderung in Zugrichtung im linearen Teil der Kurve (μ12 — große, für Probekörper Typ A; μ21 — kleine, für Typ B), Probekörperachsen: „1“ — parallel zu den Fasern (0°, Längsrichtung), „2“ — senkrecht dazu in der Faserebene (90°, Querrichtung). Prinzip (4): nach ISO 527-1:2019, Abschnitt 4. Geräte (5): nach ISO 527-1:2019, Abschnitt 5, jedoch muss das Mikrometer (ISO 16012:2015, 5.5) auf 0,01 mm oder besser ablesbar sein, mit kugeligem Amboss bei unregelmäßigen und flachem Amboss bei glatten Oberflächen; der Klemmdruck darf nur ein Rutschen des Probekörpers bis zum Bruch verhindern, da zu hoher Druck den Probekörper wegen der geringen Querfestigkeit dieser Werkstoffe zerdrücken kann; hydraulische Klemmen mit konstantem Klemmdruck werden bevorzugt; bei auf den Probekörper geklebten Dehnungsmessstreifen ist der Fehler durch den Quereffekt im Querstreifen bei anisotropen Verbunden meist viel größer als bei Metallen, und eine genaue Messung der Poissonzahl erfordert eine Korrektur dieses Effekts; es wird empfohlen, die Ausrichtung von Probekörper und Lastkette nach Anhang A zu prüfen. Probekörper (6): Typ A — Prüfung längs der Fasern, Typ B — quer, beide mit Aufleimern; beide Typen können auch mit nicht geklebten Aufleimern oder ohne Aufleimer bei feiner Klemmbackenoberfläche und sorgfältiger Kontrolle der Klemmkraft verwendet werden (Anhang B); um über geklebte Aufleimer zu entscheiden, werden zuerst Probekörper ohne sie geprüft, und erst wenn fast alle in den Klemmen brechen, werden Probekörper mit geklebten Aufleimern verwendet; lässt sich der Werkstoff aus unvermeidbaren Gründen (z. B. höheres Flächengewicht, Pultrusion) nicht in der empfohlenen Dicke herstellen, wird die nächstmögliche Dicke gewählt. Maße (Bild 3): Gesamtlänge ≥ 250 mm, Abstand zwischen den Aufleimern 150 ± 1 mm, Breite 15 ± 0,5 mm (Typ A) und 25 ± 0,5 mm (Typ B), Dicke 1 ± 0,2 mm (Typ A; 2 ± 0,2 mm für Probekörper aus gewickelten Platten) und 2 ± 0,2 mm (Typ B), empfohlene Extensometer-Messlänge 50 ± 1 mm, nominaler Klemmenabstand 136 mm, Aufleimerlänge > 50 mm, Aufleimerdicke 0,5–2 mm; Seiten jedes Probekörpers auf 0,2 mm parallel; für Probekörper aus gewickelten Platten nach ISO 1268-5 ist eine Länge von 200 mm mit 25-mm-Aufleimern zulässig. Herstellung (6.2): Prüfplatte nach dem zutreffenden Teil der ISO 1268 oder einem vereinbarten Verfahren, aus der Probekörper oder Probekörpergruppen geschnitten werden (Anhang C); aus Fertigerzeugnissen — aus ebenen Bereichen; Probekörperachse innerhalb 0,5° der mittleren Faserachse; Bearbeitungsparameter nach ISO 2818; die Enden werden mit Aufleimern verstärkt, vorzugsweise aus kreuzweise gelegtem oder Gewebe-Glasfaser/Harz-Laminat mit Fasern unter ±45° zur Probekörperachse, Dicke 0,5–2 mm, Aufleimerwinkel 90° (nicht abgeschrägt); andere Lösungen (Aufleimer aus dem Prüfwerkstoff, mechanisch befestigte, nicht geklebte aus rauen Werkstoffen, z. B. Schmirgelpapier, feine Klemmbacken ohne Aufleimer) sind zulässig, wenn vor der Anwendung gezeigt wird, dass sie mindestens gleiche Festigkeit und keinen größeren Variationskoeffizienten als die empfohlenen Aufleimer ergeben; bei Probekörpern ohne Aufleimer muss der Klemmenabstand gleich dem Aufleimerabstand sein, und der Kontakt an der Klemmbackenkante erfordert Sorgfalt; die Aufleimer werden mit einem hochdehnbaren Klebstoff nach Anhang C aufgeklebt. Messmarken (6.3) und Prüfung der Probekörper (6.4) — nach ISO 527-1:2019.

STATUS (Stand 03.10.2026). Die PKN-Suche (Begriff „PN-EN ISO 527-5“, 03.10.2026) zeigt PN-EN ISO 527-5:2022-06 (englische Fassung, „Führt ein: EN ISO 527-5:2021 [IDT], ISO 527-5:2021 [IDT]“) ohne Zurückziehungsvermerk sowie die zurückgezogenen PN-EN ISO 527-5:2010 (polnische Fassung, ersetzt durch PN-EN ISO 527-5:2022-06), PN-EN ISO 527-5:2009 (englische Fassung) und PN-EN ISO 527-5:2000 (polnische Fassung). Im iTeh-Katalog (abgerufen am 03.10.2026) hat ISO 527-5:2021 den Status „Published“, Stufe 60.60 (Norm veröffentlicht) seit 24.11.2021.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, Einspielung bis 17.09.2026, abgerufen am 03.10.2026). Die Nummer 527-5 steht in 6 Datensätzen bei 5 Laboratorien: AB 001, AB 005, AB 067, AB 163, AB 1490. In den aktuellen PCA-Dokumenten (abgerufen am 03.10.2026, Ausgaben vom 17.12.2025 bis 27.07.2026) steht die Nummer in 6 Zeilen: je eine bei AB 001, AB 005, AB 067 und AB 1490 und zwei bei AB 163 (Festigkeit, Streckgrenze und Dehnung; Elastizitätsmodul); in jedem der fünf Dokumente entspricht die Zahl der Seitenmarken der Seitenzahl des PDF, ohne Wiederholungen; die Durchsuchung aller 1291 am 03.10.2026 aus dem BIP heruntergeladenen PCA-Dokumente ergab keine Laboratorien außerhalb der Datenbankkopie (17 Laboratorien des Verzeichnisses haben im BIP keinen Link zum Umfangsdokument). Schreibweise „PN-EN ISO 527-5:2022-06“ (AB 001, AB 005, AB 067, AB 163) sowie „PN-EN ISO 527-5“ ohne Jahr (AB 1490); stets in einer Zelle mit anderen Teilen der PN-EN ISO 527. Keine dieser Positionen ist ausgesetzt. Der Reiter „Laboratorien“ (Begriff „PN-EN ISO 527-5“) zeigt 3 Laboratorien: AB 001, AB 067 und AB 163; AB 005 und AB 1490 stehen unter „PN-EN ISO 527-1“, weil diese Bezeichnung bei ihnen zuerst steht — geprüft mit Abfragen des Reiters auf dem Produktionsserver labcoda.pl am 03.10.2026.

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Positionen in PCA). Gegenstand: Kunststoffe, Kunststoffverbunde (AB 001), Kunststoffe, Polymerverbunde, Gummi, Kautschuk, Kunststoffrohre (AB 005), elektrotechnische Werkstoffe und Erzeugnisse (AB 067), Rohre, Formstücke und andere Kunststofferzeugnisse (AB 163), Verbundwerkstoffe (AB 1490, Position im flexiblen Akkreditierungsumfang). Merkmale: Streckgrenze, Bruchspannung, Zugfestigkeit, Dehnung an der Streckgrenze und beim Bruch, Elastizitätsmodul im Lastbereich (0,02–400) kN (AB 001); Zugfestigkeit und Bruchdehnung, Zug-Elastizitätsmodul, Höchstlast 300 kN, Dehnung bis 800 % (AB 005); mechanische Zug-, Druck- und Biegefestigkeit bei (20–250) °C, Zug und Druck bis 100 kN (AB 067); Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und Zug-Elastizitätsmodul, Höchstlast 100 kN (AB 163); Zugfestigkeit, Young-Modul, Poissonzahl im Kraftbereich (0–200) kN und bei Temperaturen von −55 °C bis +149 °C, statische Zugprüfung, auch von Probekörpern mit Loch (AB 1490, zusammen mit ASTM D3039/D3039M und ASTM D5766/D5766M).

WO EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS LEICHT ENTSTEHT. Bei der Wahl des Probekörpers: Typ A nur längs der Fasern, Typ B nur quer; Probekörperachse innerhalb 0,5° der Faserachse (6.1, 6.2). Beim Einspannen: zu hoher Klemmdruck zerdrückt den Probekörper, zu geringer führt zum Rutschen (5). Bei den Aufleimern: zuerst Prüfungen ohne geklebte Aufleimer, Ersatzaufleimer erst nach Nachweis gleicher Festigkeit und nicht größerer Streuung (6.1.1, 6.2). Bei der Dicke: 1 mm für Typ A, 2 mm für Typ B und für Probekörper aus gewickelten Platten (6.1). Bei der Poissonzahl: geklebte Dehnungsmessstreifen erfordern eine Korrektur des Quereffekts (5). Beim Modul: Dehnungsintervall 0,05–0,25 % (3.7). Beim Werkstoff: mehrdirektionale Laminate aus unidirektionalen Lagen werden nach ISO 527-4 geprüft, nicht nach diesem Teil (1).

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Anzahl der Probekörper, Konditionierung, Prüfablauf (einschließlich Geschwindigkeit), Formeln, Präzision und Inhalt des Berichts haben wir nicht gelesen (Abschnitte 7–12), ebenso wenig die Anhänge A–C. Festigkeitswerte für bestimmte Verbundwerkstoffe geben wir nicht an.

Prinzip der Methode

Ein rechteckiger Probekörper aus unidirektionalem Faserverbund — Typ A längs der Fasern oder Typ B quer geschnitten, mit durch Aufleimer verstärkten Enden — wird in einer Zugprüfmaschine nach den Grundsätzen der ISO 527-1 gedehnt, wobei Kraft und Dehnung aufgezeichnet werden. Aus der Spannungs-Dehnungs-Kurve werden Festigkeit, Dehnung bei Festigkeit, Elastizitätsmodul (Steigung zwischen 0,05 % und 0,25 %) und — bei Messung der Querdehnung — die Poissonzahl μ12 oder μ21 bestimmt.

Anwendungen

• Verbundwerkstoffe mit thermoplastischer und duroplastischer Matrix, auch Prepregs, unidirektional verstärkt mit Kohlenstoff-, Glas-, Aramid- oder ähnlichen Fasern (1)
• Unidirektional ausgerichtete Fasern und Rovings, unidirektionale Gewebe und Bänder; Probekörper aus Prüfplatten nach ISO 1268 und aus ebenen Bereichen von Fertigerzeugnissen (1, 6.2)
• Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Kunststofferzeugnisse und elektrotechnische Werkstoffe — Positionen in den Akkreditierungsumfängen von 5 Laboratorien in PCA

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 527-5:2022-06

Titel (PL)

Tworzywa sztuczne — Oznaczanie właściwości przy rozciąganiu — Część 5: Warunki badania kompozytów tworzywowych wzmocnionych jednokierunkowo włóknem

Title (EN)

Plastics — Determination of tensile properties — Part 5: Test conditions for unidirectional fibre-reinforced plastic composites

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Platte und Probekörper

   Platte nach ISO 1268 oder vereinbartem Verfahren; Herausschneiden der Probekörper Typ A oder B, Achse innerhalb 0,5° der Fasern (6.2). PN-EN ISO 527-5:2022-06 ohne Zurückziehungsvermerk (03.10.2026).

2. Aufleimer

   Zuerst Prüfungen ohne geklebte Aufleimer; brechen fast alle Probekörper in den Klemmen — geklebte Aufleimer nach Anhang C (6.1.1, 6.2.3).

3. Messung und Prüfung

   Maße mit 0,01-mm-Mikrometer, Messmarken und Prüfung der Probekörper nach ISO 527-1 (5, 6.3, 6.4).

4. Zugbelastung

   Einspannen ohne Rutschen und ohne Zerdrücken, Aufzeichnung von Kraft und Dehnung; Ablauf nach Abschnitt 9 (nicht gelesen).

5. Ergebnis

   Festigkeit, Dehnung, Modul aus dem Intervall 0,05–0,25 %, Poissonzahl; Berechnung und Bericht nach Abschnitten 10–12 (nicht gelesen).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Sprödbruch des Verbundwerkstoffs unter Last — Bruchstücke und Fasern; Schutzeinrichtungen und Augenschutz
• Schneiden und Schleifen von Verbundwerkstoffen — Faserstaub; Absaugung und Atemschutz

Häufige Fragen