30.03.2016, 06:02 Uhr | Lesedauer: ca. 3 Minuten |
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![]() Genaue Messeinrichtung für eine qualitativ hochwertige Messung beim Treppenstufenversuch - (Bild: Fraunhofer LBF). Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass die thermo-oxidative Alterung eine der häufigsten Ursachen für das Versagen von Elastomerbauteilen ist. Dabei erweicht und/oder verhärtet die thermische Alterung das Material, was mit alterungsbedingten Änderungen der Netzwerkdichte erklärt wird. Ziel des Forschungsprojektes im Fraunhofer LBF war daher, der Industrie praktisch nutzbare Informationen zum Alterungsvorgang von Elastomeren anbieten zu können. ![]() Prüfung von Materialproben auf unabhängigen Prüfachsen, angetrieben von elektro-mechanischen Aktuatoren - (Bild: Raapke/Fraunhofer LBF). Im Fokus des Forschungsprojektes stand der Zusammenhang zwischen Lebensdauer und Materialcharakteristik, bezogen auf die thermo-oxidative sowie die rein thermische Alterung einer exemplarischen Naturkautschuk-Mischung (60 ShA). Dieses rußhaltige Gummimaterial ließen die Wissenschaftler bei verschiedenen Temperaturen in Luft oder unter Stickstoff altern. Nach definierten Auslagerungszeiten wurden die Proben entnommen und untersucht. ![]() Im Abgleich der Molmasse (gemessen mit der dynamisch-mechanischen Analyse DMA) mit der relativen Lebensdauer ist in beiden Fällen der Extremwert in den ersten Tagen zu erkennen - (Grafik: Fraunhofer LBF). Beschleunigte Ermüdungstests Die Kopplung von thermischer Alterung, Charakterisierung und Ermüdungsprüfungen an Elastomeren erlaubt dem Fraunhofer LBF nun, optimierte Alterungsverfahren für beschleunigte Ermüdungstests abzuleiten. Der Nachweis von Veränderungen der Materialeigenschaften ermöglicht ein besseres Verständnis der zugrundeliegenden Alterungsmechanismen und Schlussfolgerungen für verbesserte Testverfahren und die Materialentwicklung abzuleiten. Profitieren können hiervon beispielsweise Hersteller von Gummimaterialien, Halbzeugen aus Gummi, Gummidämpfern und technischen Gummis. Zusätzlich zu den etablierten Ermüdungstests bietet der Bereich Kunststoffe des Fraunhofer LBF ein breites Spektrum an Methoden zur Charakterisierung von Elastomeren an. Dies ermöglicht eine bessere Beurteilung der alterungsbedingten Materialänderungen in Elastomeren. Auf dieser Basis können kundenbezogene Strategien zur beschleunigten thermischen Alterung und individuelle Messprogramme abgeleitet werden. In Kombination mit der Materialentwicklung oder Materialauswahl und dem Design von Elastomerkomponenten konnte das Fraunhofer LBF sein Angebotsportfolio erneut erweitern. Weitere Informationen: www.lbf.fraunhofer.de, www.lbf.fraunhofer.de/elastomere |
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt
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