Experimentelle Fassung. Nicht an realen Messwerten erprobt, von keiner Prüfstelle begutachtet; die hinterlegten Werkstoffkennwerte sind Literaturstartwerte ohne eigene Prüfung. Nutzung auf eigene Verantwortung, ohne Gewähr für die Richtigkeit der Ergebnisse.
Modul: PRÜFWERK (Probekörperauswertung und Materialkarten) Übergeordnet: MATERIALWERK / Schicht-Werk · liefert an [[LASTWERK]] Stand: 2026-09-02 · Version 1.0 Kontakt: office@schicht-werk.eu · www.schicht-werk.eu
Die Marktrecherche dieser Sitzung ergab, dass belastbare Kennwerte gedruckter Kunststoffe kommerziell teuer (Ansys Granta, Digimat) und frei nur lückenhaft verfügbar sind — und dass Anisotropiedaten für die eigene Kombination aus Charge, Gerät und Profil in keiner Datenblattangabe stehen. Eigene Messreihen sind deshalb kein Nebenprodukt, sondern der Kern von MATERIALWERK. PRÜFWERK ist der Weg von der Zugprüfmaschine in die Rechnung.
Der Schichtverbund wird nicht geschätzt, sondern zurückgerechnet:
kz = σ_Z,Mittel / σ_XY,Mittel
Beide Mittelwerte stammen aus Serien, die mit demselben Profil gedruckt wurden wie das spätere Bauteil. Die Streuung wird nach ISO 527-1 als Stichprobenstandardabweichung mit n-1 geführt und als Variationskoeffizient ausgewiesen, weil erst dieser die Vergleichbarkeit zwischen Werkstoffen mit unterschiedlichem Festigkeitsniveau herstellt.
Warnschwellen: unter fünf Proben je Richtung (Mindestzahl nach ISO 527), Variationskoeffizient über 10 % in XY oder 15 % in Z, Ausreißer nach der Zwei-Sigma-Regel, kz größer eins (physikalisch unplausibel, deutet auf vertauschte Reihen), sowie gemessene XY-Festigkeit unter 70 % des Literaturwerts (typisch für feuchtes Filament oder zu geringe Nahtüberlappung).
Ausgabe ist eine JSON-Karte nach dem Schema schichtwerk-materialkarte/1 mit den Kennwerten, einem vollständigen Herkunftsblock (Norm, Datum, Charge, Gerät, Profil, Düse, Schichthöhe, Trocknung, Probenzahl, Standardabweichung je Richtung) und einem Feld uebernommen, das die nicht gemessenen Größen benennt: Dauerfestigkeit, Wärmeformbeständigkeit und Verzugsneigung bleiben Literaturstartwerte.
Diese Trennung ist der eigentliche Punkt der Karte. Eine Karte, die gemessene und geschätzte Werte ununterscheidbar mischt, ist gefährlicher als gar keine.
LASTWERK liest die Karte, ersetzt den entsprechenden Tabelleneintrag und weist im Auswahlfeld Datum und Probenzahl aus.
Beispiel aus der Durchgangsprüfung, PETG mit fünf Proben je Richtung, Bauteil stehend gedruckt:
| Schichtverbund kz | zulässig | Sicherheit | |
|---|---|---|---|
| Literaturstartwerte | 0,75 | 33,5 MPa | 2,36 |
| eigene Karte | 0,64 | 28,8 MPa | 2,03 |
Vierzehn Prozent weniger zulässige Spannung — nicht weil sich das Bauteil geändert hätte, sondern weil die Tabelle für dieses Profil zu optimistisch war. Das ist der Unterschied zwischen einer Abschätzung und einer Abschätzung mit bekanntem Fundament.
Keine Prüfstelle, keine Kalibrierung, keine Konformitätsbewertung. Die Ausreißerprüfung ersetzt kein Verfahren nach ISO 5725-2:2025. Dauerfestigkeit erfordert Schwingversuche, die dieses Modul nicht abbildet. Eine Karte gilt ausschließlich für die dokumentierte Kombination aus Charge, Gerät und Profil.
Kartenbestand als Verzeichnis führen (mehrere Chargen je Werkstoff, Verlauf über die Zeit), Biegeversuche nach ISO 178 als zweite Datenquelle, Schwingversuch zur Kalibrierung des Ermüdungsfaktors.
Reliable property data for printed polymers is commercially expensive and freely available only in fragments — and anisotropy data for a specific combination of batch, machine and profile does not exist anywhere. Own coupon series are therefore the core of MATERIALWERK, not a by-product. PRÜFWERK is the path from the tensile testing machine into the calculation.
The interlayer bond factor is back-calculated as the ratio of mean Z strength to mean XY strength, from series printed with the same profile as the later part. Scatter is reported as sample standard deviation (n-1) per ISO 527-1 and as coefficient of variation. Warnings cover fewer than five specimens per direction, CV above 10 % in XY or 15 % in Z, two-sigma outliers, a bond factor above one (implausible; suggests swapped series), and measured XY strength below 70 % of the literature value.
Output is a JSON card (schichtwerk-materialkarte/1) carrying the measured values, a full provenance block and an explicit uebernommen field naming the quantities that remain literature defaults: fatigue ratio, heat deflection and warping tendency. Keeping measured and estimated values distinguishable is the essential property of the card. LASTWERK reads it and replaces the corresponding table entry.
In the end-to-end test (PETG, five specimens per direction, part printed upright) the measured card lowered the bond factor from 0.75 to 0.64 and the allowable stress from 33.5 to 28.8 MPa — a 14 % reduction, because the generic table was too optimistic for this profile.
Not a testing laboratory, no calibration, no conformity assessment. The outlier check does not replace ISO 5725-2:2025. Fatigue requires cyclic testing not covered here. A card is valid only for the documented batch, machine and profile.
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