Einfluss von Wasser auf Bauteilfestigkeit

Ziel und Hintergrund, Maximilian Wimmer, 09.05.2025

Die Untersuchung der Wasseraufnahme dient der Analyse, inwiefern sich Feuchtigkeit auf das Materialverhalten der gedruckten Bauteile auswirkt. Dabei wird gemessen, wie viel Wasser das Bauteil über einen definierten Zeitraum aufnimmt. Im Anschluss werden potenzielle Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften, wie z. B. Festigkeit und Bruchverhalten, geprüft. Zusätzlich wird dokumentiert, ob es zu optischen oder geometrischen Veränderungen, in form von Aufquellen oder Schichtablösungen kommt.

Versuchsaufbau und Probearten

Zur Untersuchung des Einflusses von Wasser werden insgesamt neun Probekörper verwendet, aufgeteilt in drei Gruppen:

• 3 flach gedruckte Zugproben
• 3 hochkant gedruckte Zugproben (wurden im laufe des Projekts zur Prüfung der mechanischen Eigenschaften in Z-Richtung erstellt)
• 3 Schlagbiegeproben

Die Zugproben werden zu Beginn des Versuchs in Wasser eingelegt. Die Schlagbiegeproben folgten zeitlich versetzt, da ein Wechsel der Prüfaufbauten im Labor mit einem höheren organisatorischen Aufwand verbunden war. Um dennoch vergleichbare Ergebnisse zu erhalten, wurden die Schlagbiegeproben denselben Bedingungen unterzogen.

Vorgesehener Versuchsablauf

Nach dem einlegen der Bauteile in Wasser über den Zeitraum, in einem Raum mit etwas konstanter Temperatur (≈ 20°C), um den Einfluss ausschließlich auf die Wasseraufnahme zu begrenzen, werden diese folgend getestet:

1.Optische und geometrische Analyse Es wurden eventuelle Veränderungen der Oberfläche sowie mögliche geometrische Verformungen dokumentiert und vermessen.

2.Mechanische Prüfung Im Anschluss wurden die Bauteile auf ihre Festigkeit hin untersucht. Ziel war es festzustellen, inwieweit sich die Wasseraufnahme auf die Zug- und Schlagfestigkeit der Proben ausgewirkt hat.