Ein Grund, warum unterschiedliche Materialien zur Herstellung unterschiedlicher Artikel verwendet werden, liegt darin, dass nicht alle Materialien gleich sind. Ihre Unterschiede lassen sich oft durch Eigenschaften wie Festigkeit, Härte und Duktilität definieren. Diese Eigenschaften werden als mechanische Eigenschaften bezeichnet.
Welche Arten von mechanischen Eigenschaften bewertet werden, hängt vom betrachteten Material ab. Holz zum Beispiel wird normalerweise nicht auf seine Elastizität getestet, aber es kann auf Härte und Festigkeit getestet werden. Mechanische Eigenschaften werden normalerweise anhand der Belastung oder Kraft gemessen, die erforderlich ist, um ein Material zu brechen oder zu reißen.
Es gibt verschiedene Arten von Stress und Kraft. Belastung ist eine Art von Belastung, die sich darauf bezieht, wie stark ein Gegenstand gezogen werden kann. Es wird oft verwendet, um die Dehnung zu messen. Kompression ist eine Kraft, die sich auf das Gewicht bezieht, das benötigt wird, um etwas zu zerdrücken. Dies kann verwendet werden, um die Druckfestigkeit eines Materials zu bestimmen.
Unter Festigkeit versteht man im Allgemeinen die Kraft, die erforderlich ist, um ein Material zu verformen. Es gibt verschiedene Arten dieser mechanischen Eigenschaft. Die Zugfestigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, einer als Spannung bezeichneten Art von Belastung standzuhalten. Dies beinhaltet normalerweise den Zugriff darauf, wie stark ein Material gedehnt werden kann. Es gibt auch die Biegefestigkeit, die sich auf die Fähigkeit eines Materials bezieht, beim Biegen intakt zu bleiben.
Zähigkeit und Festigkeit mögen wie doppelte mechanische Eigenschaften klingen, sind es aber nicht. Stärke konzentriert sich auf die Kraft, die benötigt wird, um einen Gegenstand zu zerbrechen. Zähigkeit konzentriert sich auf die Energiemenge, die ein Material aushalten kann. Wenn ein Gegenstand einem starken Schock standhalten kann, gilt er als hart.
Mechanische Eigenschaften, die messen, wie sich ein Material bei Dehnung verformt, werden oft als Elastizität oder Dehnung bezeichnet. Wie bei der Festigkeit gibt es mehr als eine Art der Elastizitätsmessung. Die Bruchdehnung kann sich auf das Ausmaß beziehen, in dem ein Material gedehnt werden kann, bevor es bricht oder reißt. Die elastische Dehnung misst, wie weit etwas gedehnt werden kann, bevor es seine ursprüngliche Form verliert, auch wenn es nicht reißt oder bricht.
Duktilität und Elastizität sind zwei weitere mechanische Eigenschaften, die ebenfalls verwechselt werden können. Beide können Dehnungen bewältigen, aber die Duktilität greift auch auf andere Belastungen zu, wie beispielsweise die Fähigkeit eines Materials, sich zu biegen oder zu verdrehen. Gegenstände mit guter Duktilität sollten unter diesen Bedingungen nicht brechen oder sich verformen. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass beim Recken auf Duktilität normalerweise keine Bedenken bestehen, dass das Material in seine ursprüngliche Form zurückkehrt.
Mechanische Eigenschaften werden oft mit Maschinen und Geräten gemessen. Dies trägt dazu bei, genaue Messungen bis zum geringsten Grad zu gewährleisten. Es hilft auch, die Genauigkeit und Konsistenz der aufgebrachten Kräfte und Spannungen sicherzustellen.