Thermische und Thermomechanische Prüfungen
Thermische Prüfungen
Feuchtemessgerät für Kunststoffe
„Kunststoffe – Bestimmung des Wassergehaltes“ nach DIN EN ISO 15512:2019
Wasser und Calciumhydrid reagieren miteinander unter Wasserstoffentwicklung nach folgender Reaktionsgleichung: CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2 Diese Reaktion läuft beim AQUATRAC-V in einem geschlossenen Gefäß, dem Reaktionsgefäß, ab. Es wird vor der Messung mit einer eingebauten Vakuumpumpe evakuiert und während der Messung elektrisch beheizt. Der durch die Erwärmung frei werdende Wasserdampf reagiert mit dem Calciumhydrid und der Druck im Messsystem steigt durch den sich entwickelnden Wasserstoff. Der Gasdruck ist der eingebrachten Wassermenge proportional, denn die Reaktion ist spezifisch für Wasser. Der Gasdruck ist die Messgröße dieser Methode.
Das Verhältnis von Wassermenge und Probegewicht wird berechnet und das Ergebnis in %, ppm und mg Wassergehalt angezeigt. Andere flüchtige Substanzen werden in einer Kühlfalle bei Raumtemperatur kondensiert und nehmen somit an der Messung nicht teil. Aufgrund dessen handelt es sich um eine Absolutmessmethode ausschließlich für Wasser wie auch beschrieben in der Norm DIN EN ISO 15512:2019 als Methode E – Bestimmung des Wassergehaltes durch das Calciumhydrid-Verfahren.
Bildquelle: Bestimmung des Wassergehaltes durch das Calciumhydrid-Verfahren, Brabender Messtechnik 2020
Glührückstand
Unter Glührückstand (in %) versteht man den Anteil an mineralischer Substanz einer Probe. Um ihn zu bestimmen, wird die eingewogene Probe bei Temperaturen größer 500°C so lange unter Sauerstoffeinfluss geglüht, bis keine Gewichtsabnahme mehr festzustellen ist.
Thermogravimetrische Analyse TGA
Eine Thermowaage wird eingesetzt zur Messung von Massenänderungen in Abhängigkeit von der Temperatur oder Zeit unter kontrollierten Umgebungsdin-gungen, wie Heizrate, Gasatmosphäre, Flussrate, Tiegel, etc.
Sie wird für verschiedene Materialien – fest oder flüssig – eingesetzt, um Informationen über deren thermische Stabilität und Zusammensetzung zu erhalten. Bestimmt werden temperaturabhängige Umwandlungsvorgänge in der Materialprobe die mit Masseänderungen einhergehen.
Die Mikrowaage arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation. Sie ist in einem vakuumdichten Gehäuse untergebracht. Zur Vermeidung von Temperatureinflüssen ist das Waagengehäuse an der Oberseite thermostatisiert. Der oberschalig angeordnete Probenträger ist mit der Waage über eine Probenträgeraufnahme verbunden. Die Probe wird über einen Mikroofen aufgeheizt, der mit einem Kühlmantel umgeben ist.
Dynamische Differenzkalorimetrie DSC
Die dynamische Differenzkalorimetrie oder auch DSC ist ein Verfahren der thermischen Analyse zur Messung von abgegebener oder aufgenommener Wärmemenge einer Probe bei Aufheizung, Abkühlung oder einem isothermen Prozess.
Unsere Dynamischen Differenz-Kalorimeter (DSC) arbeiten auf der Basis der entsprechenden Gerätenormen und applikations-/materialbezogenen Prüfvorschriften, wie z.B. ISO 11357, ASTM E967, ASTM E968, ASTM E793, ASTM D3895, ASTM D3417, ASTM D3418, DIN 51004, DIN 51007, DIN 53765.
Bestimmt werden alle endo- oder exothermen Umwandlungsvorgänge in der Materialprobe über den Temperaturbereich von -121 bis 1000°C sowie „Gefügeumwandlungen“ wie Glasübergang oder Kristallisation.
Bildquellen: DSC-Prüfung in der Anwendung, Verfasser Achim Frick, Claudia Stern ISBN 978-446-43690-9
Schmelzindexmessung
Zur Charakterisierung und Analyse von Thermoplasten wird vielfach das Schmelzindexmessgerät angewendet. Die Messwerterfassung erfolgt gemäß der Norm DIN EN ISO 1133 Methode A und B.
Über den Schmelzindex lassen sich das Fließverhalten eines thermoplastischen Kunststoffs und damit dessen Polymerisationsgrad bestimmen. Man unterscheidet zwischen der Massefließrate (MFR) und der Volumenfließrate (MVR), die unter genau definierten Temperaturen und Belastungen ermittelt werden. Hauptanwendungen der Schmelzindexmessung finden sich in Produktions- und Wareneingangsprüfungen sowie der Schadensanalyse. Die Analyse kann an Granulat, Pulver oder Grieß erfolgen.
Bildquelle: Saechtling Kunststoff Taschenbuch, 31. Ausgabe, ISBN 978-3-446-43729-6
Hochdruck-Kapillarrheometer
Mit dem Hochdruck-Kapillarrheometer können die rheologischen Eigenschaften von hochviskosen Polymerschmelzen oder hochkonzentrierten Polymerlösungen nach DIN 54811, ASTM 3835 und nach ISO 11443 ermittelt werden. Das Fließverhalten einer Formmasse hängt vom molekularen Aufbau des Polymeren ab.
Um die Möglichkeiten der Verarbeitung einer Formmasse zu beurteilen, ist die Bestimmung der Scherviskositätsfunktion notwendig. Hierzu werden Viskositätsmessungen in prozessnahen Scherratenbereichen durchgeführt. Anschließend werden die Viskosität und die Schubspannung über der Schergeschwindigkeit und der Temperatur ausgewertet.
Bildquelle: In Anlehnung an das Prospekt „Dynamisch-mechanische und rheologische Charakterisierung von Gummi- und Kautschukmischungen“, Informationsdatenblatt der Fa. Göttfert, 2020
Bestimmung der horizontalen Brenngeschwindigkeit
Für die Sicherheit von Kraftfahrzeugen im Brandfall werden speziell an die Werkstoffe und Bauteile brandtechnologische Anforderungen gestellt.
Insbesondere die Innenausstattungsmaterialien und –bauteile müssen den Anforderungen dieses Testes nach FMVSS 302, EU-Richtlinie 95/ 28/ EG entsprechen. In unserem Haus können wir für Sie die erforderlichen Probekörper herstellen.
Bildquelle: In Anlehnung an die DIN 75200
