What type of test fixture is used for ASTM D790?

ASTM D790 requires the use of a 3-point bend fixture with a loading nose radius of 5 mm +/- .1 mm. It is essential that the lower fixture has an adjustable span to accommodate varying specimen sizes.

ASTM D790 vs ASTM D6272: what is the difference?

The biggest difference between the two standards is that ASTM D790 uses a 3-point bend fixture while D6272 uses a 4-point bend fixture. ASTM D6272 is better suited for high modulus materials such as fiber reinforced plastics or composites.

Can ASTM D790 results be compared to ISO 178 results?

Although these standards are similar, they are not equivalent. ASTM D790 is typically tested at a higher test rate than ISO 178. D790 requires the use of an equation to determine this rate while ISO 178 states to use 2 mm/min. This alone will affect the output of results when comparing these methods. Also, the results reported for each test method will differ per the standard.

What is the best universal testing machine for ASTM D790?

The maximum load for most flexure specimens generally remains under 5 kN. For these applications, a 5 kN frame — such as the 68SC‑5 or 68TM‑5 — is fully adequate for flexure testing. If you need a system capable of handling all common test modes, including tensile, flexure, and compression, the 10 kN 68TM‑10 is generally recommended as it provides greater versatility.

What is the typical span-to-depth ratio in ASTM D790 testing?

A span‑to‑depth ratio of 16:1 is standard for most ASTM D790 flexural tests. Higher ratios — such as 32:1 or 40:1 — may be used for materials with relatively low shear strengths, including reinforced composites or composite laminates.

What materials can be tested using ASTM D790?

Unreinforced and reinforced plastics and electrical insulating materials.

What is flexural modulus and why is it important?

Flexural modulus is the ratio in the elastic limit of the stress-strain curve. This result will define the strength of the material.

What is the difference between flexural strength and tensile strength?

Flexural strength is amount of stress it takes to break or yield a material during a bending moment, whereas the tensile strength is the stress it takes to break or yield a material in tension.

What does a high flexural modulus indicate about a material?

It means that a material will be less resistant to deformation under a bending load.

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ASTM D790 Biegeprüfung von Kunststoffen

So führen Sie eine Biegeprüfung an unverstärkten und verstärkten Kunststoffen gemäß ASTM D790 durch

Verfasst von: Kayla Thackeray

Geprüft von: Sammi Sawdey

Aktualisiert: 20. März 2026

ASTM D790 ist eine standardisierte Prüfmethode zur Bestimmung der Biegeeigenschaften von verstärkten und unverstärkten Kunststoffen, hochmodularen Verbundwerkstoffen und elektrischen Isoliermaterialien.

Dieser Leitfaden bietet einen Überblick über die wichtigsten Elemente einer ASTM D790 Biegeprüfung, einschließlich Prüfgeräten, Software und Probenanforderungen. Er ist jedoch kein Ersatz für den offiziellen ASTM D790 Standard. Wer diese Prüfung durchführen möchte, sollte den vollständigen Standard für umfassende Anweisungen und Konformitätsanforderungen konsultieren.

Ist ASTM D790 der richtige Standard für Sie?

ASTM D790 ist einer von mehreren Standards zur Messung der Biegeeigenschaften von Kunststoffen.

Er ist nicht für Zugprüfungen vorgesehen. Wenn Sie die Zugeigenschaften von Kunststoffmaterialien bestimmen müssen, beachten Sie ASTM D638.

Darüber hinaus gilt ASTM D790 nicht für Materialien, die eine Dehnung von über 5 % ohne Bruch oder Fließen aufweisen. Für diese Materialien ist ein 4-Punkt-Biegetest gemäß ASTM D6272 oder ein Zugversuch nach ASTM D638 möglicherweise besser geeignet.

Weitere Einblicke in andere Anwendungen finden Sie in unserer Wissensdatenbank für Kunststoffprüfungen.

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Wesentliche Unterschiede zwischen ASTM D790 und ISO 178

Obwohl ASTM D790 und ISO 178 beide Biegeeigenschaften messen, gibt es mehrere wichtige Unterschiede:

Modulberechnung
ISO 178 erfordert die Verwendung eines Deflektometers oder einer Compliance-Korrektur zur Bestimmung des Moduls. Bei ASTM D790 ist dies nur eine Empfehlung – der Modul kann allein durch den Traversenweg berechnet werden.

Probenabmessungen und Prüfgeschwindigkeit
Die bevorzugten Probengrößen unterscheiden sich zwischen den Standards, was sich auf die Prüfgeschwindigkeit auswirkt.

ASTM D790: Bevorzugte Probendicke = 3,2 mm
ISO 178: Bevorzugte Probendicke = 4 mm

Da die Prüfgeschwindigkeit von der Probendicke abhängt, können die Geschwindigkeiten zwischen den beiden Standards variieren.

Optionen für die Prüfgeschwindigkeit
ASTM D790 erlaubt nur eine Prüfgeschwindigkeit, während ISO 178 eine zweite, schnellere Prüfgeschwindigkeit nach der Modulmessung zulässt.

Was misst ASTM D790?

ASTM D790 misst die Biegeeigenschaften eines Materials unter Biegebeanspruchung oder -verformung. Dieser Test wird an einem Universalprüfsystem mit einer 3-Punkt-Biegevorrichtung mit einer Rate durchgeführt, die proportional zur Probendicke ist.

Die ASTM D790 Prüfung wird zur Bestimmung der folgenden mechanischen Eigenschaften verwendet:

Tangentenmodul: Auch als Biegemodul bekannt, ist dies die Steigung des anfänglichen linearen Teils der Last-Verformungs-Kurve und ein Maß für die Steifigkeit des Materials.
Sekantenmodul: Die Steigung zwischen dem Ursprung und einem vordefinierten Punkt auf der Last-Verformungs-Kurve.
Sehnenmodul: Die Steigung zwischen zwei vordefinierten Punkten auf der Last-Verformungs-Kurve.
Biegefestigkeit: Die maximale Biegespannung, die während eines Biegetests erreicht wird.
Biegespannung beim Bruch: Die Biegespannung, bei der eine Probe während eines Biegetests bricht. Bei einigen Materialien bricht die Probe vor einem Fließpunkt, wobei die Biegefestigkeit der Biegespannung beim Bruch entspricht.

Prüfgeschwindigkeiten

Die erforderliche Prüfgeschwindigkeit für ASTM D790 wird als Funktion der Probenauflagerweite, Probendicke und Dehnrate ausgedrückt – unter Verwendung der folgenden Gleichung zur Bestimmung der Traversengeschwindigkeit.

$R = \frac{Z L^{2}}{6 d}$

R = Traversengeschwindigkeit (mm/min)
L = Auflagerweite (mm)
d = Probendicke (mm)
Z = Dehnrate der äußeren Faser (mm/mm/min)

Dehnrate der äußeren Faser (Z):

Verfahren A: 0,01 mm/mm/min
Verfahren B: 0,1 mm/mm/min

Verfahren A wird bevorzugt, aber wenn kein Bruch im Material vor 0,05 mm/mm auftritt, wird Verfahren B verwendet.

Prüftipp: Die Expression Builder-Funktion von Bluehill^® Universal optimiert diesen Prozess. Sie ermöglicht es Benutzern, die Prüfgeschwindigkeit als Funktion anstatt als statische Zahl einzugeben. Nachdem der Prüfbediener die Probenmaße eingegeben hat, passt die Software die Prüfgeschwindigkeit automatisch gemäß der Gleichung an.

Probenabmessungen und Vorbereitung

ASTM D790 Proben sind rechteckig und können geformt, extrudiert oder aus Platten oder Blechen geschnitten werden. Die Abmessungen hängen von der Materialdicke ab, die der Standard als Probendicke definiert.

Plattenmaterialien < 1,6 mm dick: Abmessungen: 50,8 mm x 12,7 mm; Auflagerweite = 25,4 mm
Plattenmaterialien 1,6 mm - 3,2 mm dick: Breite = 12,7 mm; Auflagerweite = Dicke x 16
Plattenmaterialien > 3,2 mm dick: Breite und Spannweite proportional zur Dicke
Elektrische Isoliermaterialien: Abmessungen variieren je nach Nenndicke
Geformte Materialien: Typischerweise 3,2 mm dick, 12,7 mm breit und 127 mm lang; Auflagerweite = Dicke x 16

Für hochfeste verstärkte Verbundwerkstoffe befolgen Sie die Maßrichtlinien des Standards, um sicherzustellen, dass der Bruch in den äußeren Fasern der Probe auftritt.

Wichtig: Beim Prüfen von Verbundwerkstoffen und anderen anisotropen Materialien sollten die Proben so geschnitten werden, dass die stärkste Faserrichtung geprüft wird. Es ist darauf zu achten, dass der Bruch nur aufgrund von Kräften auftritt, die während des Biegens entstehen.

Anforderungen an die Probenmessung

Proben müssen mit einem Mikrometer gemessen werden, das ASTM D5947 entspricht. Für die Genauigkeit nehmen Sie drei Messungen sowohl der Breite als auch der Dicke vor und geben Sie dann den Durchschnittswert an.

Prüftipp: Die ASMD-Funktion (Automatic Specimen Measuring Device) in Bluehill Universal optimiert diesen Prozess. Sie unterstützt bis zu zwei Mikrometer oder andere Messgeräte, die direkt an Ihren Computer angeschlossen sind. Dies ermöglicht die automatische Eingabe des Mittelwerts, wodurch manuelle Dateneingabefehler reduziert und die Gesamteffizienz verbessert werden.

TestsystemPrüfsystem

ASTM D790 Prüfungen können an einer Tisch- oder Standprüfmaschine durchgeführt werden, die mit einer Vielzahl von Zubehörteilen ausgestattet ist, um Ihren Prüfprozess zu optimieren. Da jedes Labor einzigartige Anforderungen hat, sind mehrere Systemkonfigurationen verfügbar.

Die unten gezeigte Beispiel-Basiskonfiguration umfasst ein Universalprüfsystem der 3400er Serie mit einer 3-Punkt-Biegevorrichtung und ohne Extensometer. Bei dieser Einrichtung wird die Dehnung durch den Traversenweg gemessen, was als Typ-1-Prüfung qualifiziert wird.

Hinweis: Systeme der 3400er Serie können bei Bedarf mit einem Extensometer für Typ-2-Prüfungen kombiniert werden.

Wird die Dehnung über den Traversenweg gemessen, wird zur Verbesserung der Genauigkeit eine Compliance-Korrektur empfohlen – sie ist jedoch nicht zwingend vorgeschrieben.

| Instron Einrichtung des 34SC Universalprüfsystems für die ASTM D790 Biegeprüfung von Kunststoffen

Basiskonfiguration des Prüfsystems für ASTM D790

2530 Series Kraftaufnehmer
3-Punkt-Biegevorrichtung (Katalog-Nr. 2810-400)
Bluehill Universal Software
Universalprüfsystem der Serie 3400

Erweiterte Optionen für Prüfsysteme

Das Universalprüfsystem der 6800er Serie ist eine fortschrittlichere und effizientere Option für Benutzer, die eine höhere Wiederholgenauigkeit und einen höheren Durchsatz wünschen. Obwohl dieses System auch für Typ-1-Prüfungen verwendet werden kann, wird es am häufigsten für Typ-2-Prüfungen eingesetzt, die ein Extensometer und ein Deflektometer verwenden, um eine genauere Dehnungsmessung zu ermöglichen.

| Instron 68TM Universalprüfsystem konfiguriert für ASTM D790 Biegeprüfung von Kunststoffen

Erweiterte Prüfsystemkonfiguration für ASTM D790

Wägezelle der Serie 2580
3-Punkt-Biegevorrichtung (Katalog-Nr. 2810-400)
6800 Series Universal Testing System
Bluehill Universal Software
Deflektometer-Stößel (Katalog-Nr. 2810-403)

Dehnungsmessung bei ASTM D790 Prüfungen

ASTM D790 erlaubt die Dehnungsmessung auf zwei Arten:

Typ-1-Prüfung: Die Dehnung wird aus dem Traversenweg berechnet.
Typ-2-Prüfung: Die Dehnung wird mit einem Extensometer gemessen.

Für Typ-2-Prüfungen benötigen Sie einen der folgenden Extensometer-Typen:

Berührungsloses Video-Extensometer – Misst die Dehnung, ohne die Probe physisch zu berühren oder in den Prüfraum einzudringen. Siehe Instrons AVE3 Advanced Video Extensometer.
Clip-On-Extensometer – Feste Messlängen und Verfahrwege, die je nach Gerät variieren; erfordert die manuelle Befestigung an der Probe. Siehe Instrons Axiale Clip-On-Extensometer.

Wichtig: Jedes der oben aufgeführten Extensometer muss mit einem Deflektometer (Katalog-Nr. 2810-403) für eine genaue Dehnungsmessung verwendet werden.

| Instron Clip-On- und Video-Extensometer für Biegeprüfungen gemäß ASTM D790

Links: Axiales Clip-On-Extensometer; Rechts: Berührungsloses Video-Extensometer

Biegevorrichtung

Für ASTM D790 wird eine 3-Punkt-Biegevorrichtung verwendet. Diese Vorrichtung besteht aus einem Lasteinleitungselement, das an der beweglichen Traverse befestigt ist, und einem festen Element mit zwei Probenauflagern oder Ambossen, die an den Abstand der Probenauflagerweite angepasst werden können.

Die Oberfläche der Ambosse und des Lasteinleitungselements sollte zylindrisch sein und einen Radius von 5 mm haben, sofern nicht anders angegeben, und die Länge des zylindrischen Elements sollte länger sein als die Breite der Probe.

Instrons 5 kN 3-Punkt-Biegevorrichtung bietet mehrere wichtige Funktionen zur Verbesserung der Prüfgenauigkeit:

Graduierte Längeneinheiten am Auflagerträger für die genaue Positionierung der Ambosse und die einfache Zentrierung des Deflektometers bei Verwendung von Dehnungsmessgeräten.
Ausrichtungsarme, die an die Breite der Probe angepasst werden können.

Eine inkonsistente Probenjustierung kann zu erheblichen Ergebnisabweichungen führen, und es muss sorgfältig darauf geachtet werden, dass die Proben für jeden Test konsistent ausgerichtet werden.

5 kN Modell | 2810-400

Durchsatz steigern

Für Labore, die ihren Durchsatz steigern möchten, können verschiedene Änderungen an der Systemkonfiguration vorgenommen werden. Da ASTM D790-Prüfungen zeitaufwendig sein können, sind Mehrstationen-Prüfmaschinen der 6800er Serie eine beliebte Wahl für Labore mit hohem Durchsatzbedarf. Vollautomatische Prüfsysteme sind ebenfalls erhältlich und wurden entwickelt, um Probenmessung, Probenbeladung, Prüfung, Dehnungsmessung und Probenentnahme zu integrieren. Diese Systeme können stundenlang ohne Bedienereingriff laufen und helfen, die Variabilität durch menschliche Fehler zu reduzieren.

Jüngste Änderungen an ASTM D790

Die neueste Version von ASTM D790 wurde 2017 veröffentlicht. Sie unterscheidet sich von der vorherigen Version, 2015E2, in mehreren Punkten:

Die Verifizierungsanforderung für Typ-1-Prüfungen (Traversenweg) wurde von einem Klasse-D-System auf ein Klasse-B-System gemäß ASTM E2309 geändert.
Die Norm für Geräte des Typs 2 (Deflektometer und Extensometer) wurde von Klasse B auf Klasse B-2 geändert.
Hinweis 10 und Anhang XI wurden der Norm hinzugefügt, um zu erklären, was Compliance-Korrektur ist und wie sie angewendet wird.

Häufig gestellte Fragen

Welche Art von Prüfwerkzeug wird für ASTM D790 verwendet?

ASTM D790 erfordert die Verwendung eines 3-Punkt-Biegeprüfwerkzeugs mit einem Radius der Belastungsnase von 5 mm +/- 0,1 mm. Es ist wichtig, dass das untere Prüfwerkzeug über eine verstellbare Stützweite verfügt, um unterschiedliche Probenabmessungen aufnehmen zu können.

ASTM D790 vs. ASTM D6272: Was ist der Unterschied?

Können Ergebnisse nach ASTM D790 mit Ergebnissen nach ISO 178 verglichen werden?

Obwohl diese Normen ähnlich sind, sind sie nicht gleichwertig. ASTM D790 wird typischerweise mit einer höheren Prüfgeschwindigkeit als ISO 178 geprüft. ASTM D790 erfordert die Verwendung einer Gleichung zur Bestimmung dieser Geschwindigkeit, während ISO 178 die Verwendung von 2 mm/min vorgibt. Allein dies beeinflusst die Ergebniswerte beim Vergleich dieser Methoden. Außerdem unterscheiden sich die für jede Prüfmethode berichteten Ergebnisse gemäß der jeweiligen Norm.

Welche Universalprüfmaschine eignet sich am besten für ASTM D790?

Die maximale Last für die meisten Biegeproben liegt in der Regel unter 5 kN. Für diese Anwendungen ist ein 5-kN-Prüfrahmen – wie der Instron 68SC‑5 oder 68TM‑5 – für Biegeprüfungen vollkommen ausreichend. Wenn Sie ein System benötigen, das alle gängigen Prüfarten abdeckt, einschließlich Zug, Biegung und Druck, wird in der Regel der 10-kN 68TM‑10 empfohlen, da er eine höhere Vielseitigkeit bietet.

Welches Stützweiten-zu-Dicken-Verhältnis ist bei Prüfungen nach ASTM D790 typisch?

Welche Materialien können mit ASTM D790 geprüft werden?

Was ist der Biegemodul und warum ist er wichtig?

Was ist der Unterschied zwischen Biegefestigkeit und Zugfestigkeit?

Was sagt ein hoher Biegemodul über einen Werkstoff aus?

Über den Prüfer

Sammi Sawdey

Sammi Sawdey ist Senior Applications Engineer bei Instron und spezialisiert auf Kunststoffprüfung und Materialcharakterisierung. Mit umfassendem Fachwissen in statischen Prüfmethoden berät sie Kunden aus einer Vielzahl von Branchen, wie sie ihre Prüfsysteme für Genauigkeit, Effizienz und Konformität optimieren können. Sammis Rolle erfordert eine kontinuierliche Auseinandersetzung mit den neuesten ASTM- und ISO-Normen, aufkommenden Branchentrends und Best Practices, wodurch sie Kunden zu qualitativ hochwertigen, zuverlässigen Prüfergebnissen führen kann.

Ressourcen

| Instron Instron Broschüre Kunststoffprüfung