SKZ: Volumetrische Bewertung geschäumter Kunststoffbauteile mittels Computertomographie

3D-CT-Aufnahme eines Kunststoff-Steckbausteins mit Visualisierung der Porengröße der Schaumstruktur (oben nicht optimiert, unten prozesstechnisch optimierte Verteilung). Die Falschfarbendarstellung codiert die Größe der Poren - (Bilder: SKZ).

Um das Bauteilgewicht zu senken und auf diese Weise den Material- und Energiebedarf zu reduzieren sowie die Ökobilanz von Kunststoffbauteilen zu verbessern, werden in der Kunststofftechnik immer häufiger Schäumprozesse eingesetzt. Die notwendige anschließende Bewertung des geschäumten Bauteils erfolgt aktuell in der Regel sehr aufwändig durch zerstörende Probekörperpräparation und anschließende Mikroskopie von Bauteilschnitten.

Den Experten im Kunststoff-Zentrum SKZ stehen zur Bewertung geschäumter Bauteile zwei Computertomographen (CTs) zur Verfügung, in denen Bauteile je nach Größe mit einer Voxelauflösung von bis zu 5 µm untersucht werden können. Die CT-Aufnahmen ermöglichen es, die Größenverteilung und Lage der Poren in der gesamten Schaumstruktur schnell zu quantifizieren und zu visualisieren, um die Prozessparameter optimieren zu können.

Darüber hinaus steht in den Technika des SKZ eine Spritzgießmaschine zur Verfügung, welche mit der „Cellmould“-Technologie ausgerüstet ist. An dieser Anlage unterstützt das SKZ Unternehmen bei Fragen hinsichtlich der Prozessführung und Qualitätssicherung bei Schäumprozessen im Spritzguss. Die resultierende Bewertung des geschäumten Spritzgussprodukts kann anschließend mittels CT erfolgen.

„Im Forschungsbereich des SKZ werden auch neue und innovative zerstörungsfreie Messtechniken wie die Terahertz- oder Luftultraschalltechnik eingesetzt, um die Zellgröße und Rohdichte von geschäumten Polymeren inline im Herstellungsprozess an der Extrusionslinie zu ermitteln. Somit erhalten Unternehmen aus einer Hand die Möglichkeit, ihre Schäumprozesse zu analysieren und zu optimieren“, erläutert SKZ Wissenschaftler Heinrich Leicht. Weiterhin unterstützt das SKZ die Unternehmen bei der Ursachenfindung bei akuten Qualitätsproblemen.

Weitere Informationen: www.skz.de

SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg

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