Zwick Roell: Neue Produkte für die Kunststoffprüfung

Mit einem eigenen Kompetenz-Center konzentriert die Zwick GmbH & Co. KG (www.zwick.de) ihre Aktivitäten im Kunststoff-Segment. Seit zwei Jahren läuft die „Initiative Kunststoffprüfung“. Im Rahmen dieser Initiative wird die Produktpalette für die Kunststoffprüfung systematisch ausgebaut.

Helmut Fahrenholz, der Leiter des Kompetenz-Centers geht davon aus, dass sich der Kunststoffmarkt weiter stark entwickeln wird: „Die besondere Materialeigenschaften, zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten sowie eine kostengünstige Verarbeitung ermöglichen immer neue Produktinnovationen, die mit anderen Materialien nicht zu realisieren wären. Die Materialcharakterisierung spielt bei der Entwicklung als auch in der Qualitätssicherung eine wichtige Rolle. Beispiele für vielversprechende Märkte sind die Bauindustrie, Elektro-, Automobil-, Verpackungs- und Medizintechnik“.

Ziel der Initiative ist es, neben der bereits stark entwickelten statischen Prüfung auch das Prüfgerätesortiment so auszubauen, dass Zwick die mechanischen Eigenschaften, sowie verschiedene thermische und rheologische Eigenschaften nach dem CAMPUS Grundwertekatalog abdeckt. So stehen zur Rohmaterialcharakterisierung statische Prüfmaschinen, Zeitstandsprüfmaschinen, Pendelschlagwerke, Fallwerke, High-speed Maschinen, HDT/Vicat Geräte sowie Fließprüf- und Härteprüfgeräte zur Verfügung.

Zur testXpo – Fachmesse für Prüftechnik 2007- wurden eine Reihe von Neu- und Weiterentwicklungen sowohl für den Einsatz in Forschung und Entwicklung als auch für den Einsatz in der Produktion/Qualitätssicherung vorgestellt.

Komfortable Bestimmung der Schmelzindexwerte
Das Mflow (Modular-Flow) ist ein modular aufgebautes Fließprüfgerät, das in seiner Grundversion die Prüfungen nach dem Verfahren A (MFR-Bestimmung) der ISO und ASTM Normen abdeckt. Durch Erweiterung mit einem Wegsensor wird das Mflow für die Messung des MVR-Wertes nach Verfahren B ausgebaut. Zur Automatisierung des Messvorgangs kann das Gerät mit einer Gewichtshebevorrichtung ergänzt werden. Ein wesentlicher Vorteil des Gerätes ist die Temperaturkonstanz im Prüfkanal, die bereits heute die Anforderungen des Normentwurfs zur ISO/CD 1133-2 (moisture sensitive and time dependend materials) erfüllt. Innovativ ist auch die Kennfeldsteuerung, mit der sich das Gerät automatisch die Prüfparameter auswählt, die zu einer Optimierung der Messgenauigkeit führen. Die automatische Erkennung und Korrektur von Luftblaseneffekten in der Schmelze garantiert sichere und nachvollziehbare Ergebnisse.

Preisgünstiges Gerät zur MFR-Bestimmung
Konzeptionell baut des Cflow auf dem Mflow auf, ist aber ausschließlich auf die einfache Bestimmung des MFR-Wertes ausgelegt, weniger modular erweiterbar aber dafür sehr preisgünstig. Die Temperiereinrichtung erreicht ebenfalls die hohen Anforderungen des aktuellen Entwurfs zur ISO/CD1133-2. Zur Steigerung der Genauigkeit bei der Messung von höheren MFR-Werten steht eine automatische Abschneideeinrichtung für die Extrudate zur Verfügung. Zur Ermittlung des Ergebnisses ist eine Laborwaage erforderlich.

Weiterentwicklungen bei den Pendelschlagwerken
Nachdem Zwick in den Jahren 2005 und 2006 neue Pendelschlagwerke in den Schlagenergiebereichen 5,5 Joule, 25 Joule und 50 Joule vorstellte und seitdem sehr erfolgreich vermarktet, kommt in diesem Jahr ein kompaktes 5 Joule ISO Gerät (Bild) hinzu. Dieses Gerät ist für die Charpy und Schlagzugprüfung entwickelt und unterscheidet sich von seinen größeren Brüdern durch die extrem kompakte Bauweise, die durch die Verwendung kurzer ISO Pendelhammer und die Begrenzung auf diesen Messbereich möglich ist. Dabei verfügt das Gerät über die gleichen Vorteile wie die größeren Geräte. Auch hier werden die schwingungsvermeidenden Doppelstangen-Karbonpendel eingesetzt, wodurch eine hohe Steifigkeit in Schlagrichtung und eine starke Konzentration der Masse im Schlagpunkt erreicht wird. Mit einer automatischen Pendelerkennung ist die Rückführbarkeit der Prüfergebnisse auch dann gewährleistet, wenn verschiedene Pendel eingesetzt werden. Weitere Pluspunkte sind die verrutschsicheren Werkzeugaufnahmen mit Schwalbenschwanzführungen sowie eine komfortable USB Schnittstelle für die Anbindung der testXpert® II Software.

Aber auch bei den größeren Pendelschlagwerken wurde die Entwicklung weiter fortgesetzt. In diesem Bereich stellt Zwick eine neue motorische Pendelanhebung vor, die zusammen mit einer CE-konformen Vollverschutzung auf den Markt kommt. Gerade bei den großen 25 oder 50 Joule Pendelhammern wird dadurch der Bedienkomfort erheblich gesteigert. Die Motorisierung ist zudem eine wichtige Voraussetzung für die Automatisierung der Schlagversuche.

Optimiertes Fallwerk
Unter der Bezeichnung HIT230F präsentierte Zwick auf der Fachmesse ein neues instrumentiertes Fallwerk für den multiaxialen Durchstoßversuch sowie für Compression-After-Impact Vorschädigungen.
Dieses Gerät ist speziell auf die Erfordernisse des Durchstoßversuchs, z.B. nach ISO6603-2 und der entsprechenden ASTM D 3763 optimiert: Das Fallwerk ist mit einem Piezo-Kraftsensor mit extrem niedrigem Rauschpegel ausgestattet. Das Sensorelement befindet sich sehr nahe am Auftreffpunkt und somit treten kaum mechanische Schwingungen am Sensor auf. Ein innovatives pneumatisches Probenspannsystem erlaubt das Einlegen und Schlagen der Probekörper in weniger als 5 Sekunden. In vielen Anwendungsfällen kann so auf den teuren Einbau einer Temperierkammer verzichtet werden. Der Prüfbereich liegt außerhalb der Verschutzung; er ist gut zugänglich und dennoch für den Bediener optimal abgesichert. Zur Erhöhung der Auftreffgeschwindigkeit ist eine Zusatzbeschleunigung durch Federvorspannung optional erhältlich.

Ein weiterer Einsatzbereich dieses Fallwerks ist die Vorschädigung von langfaserverstärkten Composites für den Compression-After-Impact Versuch (CAI). Hierfür sind weitere Komponenten erhältlich. Der Druckversuch zur Ermittlung des Einflusses der Schädigung auf die Festigkeit wird dann auf einer statischen Prüfmaschine durchgeführt.

Zwick GmbH & Co KG, Ulm

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