Lanxess: Material Testing Center für Thermoplaste in Dormagen eröffnet

Markierte Probekörper werden für einen Zugversuch in eine Prüfmaschine eingespannt. Ziel ist es, die lokale Verteilung der Probendehnung genau zu verfolgen - (Bild: Lanxess).

Die Business Unit Semi-Crystalline Products von Lanxess, mit Durethan und Pocan einer der weltweit führenden Anbieter von Polyamid 6 und 66 bzw. Polybutylenterephthalat, hat im Werk Dormagen ein Material Testing Center (MTC) eingerichtet. Mit den dort installierten Prüfanlagen können die Materialdaten für die wichtigsten Belastungsfälle von thermoplastischen Werkstoffen bestimmt werden – so etwa für deren Ermüdungs-, Crash- und Kriechverhalten. „Die genaue Kenntnis der Materialeigenschaften ist unverzichtbar für neue Simulationstools zur mechanischen Auslegung von Hochleistungsbauteilen. Wir wollen unseren Kunden diese Daten bei Projekten zur Verfügung stellen. Außerdem benötigen wir die Daten, um Entwicklungspartner mit eigenen Berechnungen und Simulationen zu unseren neuen HiAnt Konstruktionsmethoden wie der Organoblech-Hybridtechnik zu unterstützen“, erklärte Dr.-Ing. Marcel Brandt, technischer Leiter des Centers.

State of the Art-Prüfmaschinen
Als ein Highlight des vollklimatisierten MTC wird eine hochmoderne servohydraulische Prüfmaschine für Dauerschwingversuche beschrieben. Die Zug- und Drucktests können mit einer maximalen Kraft von 25 kN über einen weiten Frequenzbereich erfolgen – dank Temperierkammer von sehr niedrigen bis zu sehr hohen Temperaturen. Die Anlage ist den Angaben zufolge so ausgelegt, dass sie sich sowohl zur Prüfung sehr steifer Werkstoffe wie hochverstärkter Polyamide oder Organobleche als auch weicher Materialien wie Polyamiden für Pkw-Ladeluftrohre eignet. Die Maschine sei darüber hinaus für Schnellzerreißversuche ausgerüstet und decke dabei den für die Automobilindustrie relevanten Dehnratenbereich ab. „Wir ermitteln mit ihr High-Speed-Kennwerte von Thermoplast-Systemen, aus denen etwa Airbaggehäuse oder Lkw-Stoßfänger gefertigt werden“, so Brandt.

Ein weiteres Highlight ist eine neue Prüfmaschine, die für Zug-, Biege-, Schub- und Druckversuche in einem Kraftbereich ausgelegt ist, der auch die Prüfung hochfester Werkstoffe wie Langglasfaser-verstärkter Organobleche ermöglicht. Die Tests können in einer Klimakammer über den gesamten für Automobilanwendungen relevanten Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbereich durchgeführt werden.

Präzise optische Versuchsauswertung
Umfangreich wurde in optische 3D-Messtechnik investiert, um u.a. Schnellzerreißversuche präzise auswerten und die lokale Verteilung der Probendehnung genau verfolgen zu können. Die zur Verfügung stehenden Messsysteme nutzen u.a. eine High-Speed-Kamera, die 7.500 Bilder pro Sekunde aufnehmen kann, und ein 3D-Kamerasystem. „Dieses System lässt sich auch für die Bauteilprüfung einsetzen, um etwa die zyklische Deformation von Motorraum-Hohlkörpern im Druckwechseltest zu analysieren“, so Brandt.

Zur weiteren Ausrüstung des MTC zählt u.a. ein 3D-CNC-System, mit dem Proben aus Halbzeugen und Bauteilen äußerst präzise herausgearbeitet werden können. Diese Investition zielt vor allem auf die Charakterisierung des anisotropen Verhaltens von faserverstärkten Kunststoffen, die insbesondere in Kombination mit der Hybridtechnik großes Potenzial im automobilen Leichtbau haben. Die Anlage kann nach Umrüstung zudem auch zu systematischen Klebeversuchen verwendet werden. „Damit reagieren wir auf den Trend, dass Kunststoff-Ölwannen künftig nicht mehr mit dem Getriebe- oder Motorblock verschraubt, sondern verklebt werden“, erläuterte Brandt.

Weiterer Ausbau des MTC geplant
In Kürze soll das MTC um eine Zeitstandanlage für Kriech- und Relaxationsversuche erweitert werden. Die damit gemessenen Werkstoffdaten dienen vor allem zur Vorhersage des langzeitigen Verformungsverhaltens von Bauteilen unter mechanischer und thermischer Belastung. „Wir können damit zum Beispiel rechnerisch vorhersagen, ob eine Polyamid-Ölwanne im Betrieb dauerhaft öldicht bleibt“, so Brandt.

Gebündeltes Ingenieurwissen
Die Leistungen des MTC sind Teil des Service- und Know-how-Paketes HiAnt, mit dem die Business Unit Semi-Crystalline Products Kunden entlang der gesamten Entwicklungskette eines Kunststoffbauteils unterstützen will. „Die Kompetenzmarke HiAnt umfasst die gesamte Expertise, die wir in punkto Materialien, Composite-Technologien, Simulationsmethoden, Bauteilprüfung, Verarbeitung und Fertigung haben“, so Brandt.

Weitere Informationen: lanxess.com

Lanxess AG, Leverkusen

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