Unabhängige Tests und Analysen von Polymerwerkstoffen

Werkstofftechnik ist eine Kernkompetenz von Precision Polymer Engineering Ltd. Unser speziell zu diesem Zweck errichtetes Werkstoff-Forschungszentrum „Material Characterization Centre“ verfügt über eine hochmoderne Labor- und Entwicklungszelle und kann eine Vielzahl von Dienstleistungen für die Entwicklung, Charakterisierung, Testung und Analyse von Polymerwerkstoffen anbieten.

Wir stellen unser MCC im Rahmen eines umfassenden Beratungsservice für Sie zur Verfügung; dazu gehören unser Fachwissen, Beratung und Unterstützung bei der Werkstoffauswahl, Werkstofftests, Musterprüfungen sowie Problemlösung bei Dichtungsanwendungen.

Medienbeständigkeit
Viele Dichtungswerkstoffe kommen mit einer ungewöhnlichen Kombination von Medien über einen großen Temperaturbereich in Kontakt. Die Testeinrichtungen von Perlast ermöglichen Versuche zur Ermittlung der Medienbeständigkeit in ganz individuellen Fällen. Die Beeinflussung der physikalischen Eigenschaften verschiedener Werkstoffe kann untersucht werden, damit die kostengünstigste Lösung gefunden wird.

Fehleranalyse
Eine Dichtung, die in einer Anwendung versagt hat, wird mit verschiedenen Techniken analysiert, um die Ursache und den Verlauf des Dichtungsversagens zu ermitteln. Dazu gehört meist die Unterscheidung zwischen thermischer und chemischer Zersetzung sowie die Ermittlung anderer möglicher Ursachen wie beispielsweise mechanisches Versagen, Umwelteinflüsse, vorzeitiges Altern, Verunreinigungen/Einschlüsse und Konstruktionsfehler. PPE leistet Unterstützung bei der Suche nach alternativen Konstruktionen oder Werkstoffen.

Thermomechanische Bewertung
Tests der physikalischen Eigenschaften von Werkstoffen bei Betriebstemperatur oder darüber unter Einsatz von Umweltkammern liefern Ergebnisse, die repräsentativ für die tatsächlichen Einsatzbedingungen sind.  Die Daten werden dann in FEA -Computermodellen zur Simulation geeigneter Dichtungskonstruktionen verwendet.

Thermische Analyse:

Differenz-Scanning-Kalorimetrie (DSC)
Bei diesem Analyseverfahren werden die exothermen und endothermen Reaktionen von Prüfstücken mit einer Referenz verglichen, wobei die Werkstücke einem genau definierten Temperaturverlauf unterworfen werden. Die Technik erlaubt die exakte Bestimmung des Glasumwandlungspunkts, des Kristallisationspunkts und des Schmelzpunkts und bei Elastomeren der Vernetzungseigenschaften.

Sie ist hilfreich in der Fehleranalyse und bei der Entwicklung neuer Compounds.

Thermogravimetrische Analyse (TGA)
Die TGA basiert auf der exakten Ermittlung des Gewichts eines Prüfstücks beim Erwärmen – typischerweise von -25 °C bis auf 800 °C. Bei steigender Temperatur verbrennen die unterschiedlichen Anteile der Elastomerzusammensetzung, wodurch sich das Gewicht verringert. Es ergibt sich ein stufenförmiges Gewichtsmuster, das quantitativ ganz charakteristisch mit den Bestandteilen des Werkstoffs korreliert.

Diese Technik ist nützlich bei der Entwicklung neuer Compounds, bei der Rückentwicklung (Reverse Engineering), für die Prozessteuerung und die Fehleranalyse.

Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR)
Bei der FTIR wird ein Prüfstück mit Infrarotlicht be- oder durchleuchtet. Dabei verliert das Licht einen Teil seiner Energie, weil verschiedene Molekülstrukturen im Prüfstück vibrieren oder sich verwinden oder dehnen. Die Lichtveränderung gegenüber einem Referenzlichtstrahl wird als Diagramm mit charakteristischen Spitzen aufgezeichnet.

Diese Technik ist hilfreich bei der Ermittlung eines Werkstoff-„Fingerabdrucks“, in der Fehleranalyse und bei der Entwicklung neuer Compounds.

Explosivdekompressions-Tests
Eine Explosivdekompression (so genannter Drucksturz) entsteht, wenn eine Dichtung für einige Zeit einem hohen Druck ausgesetzt ist, der dann schnell abfällt. Dabei kann der Elastomerwerkstoff beschädigt werden. Dies ist dann der Fall, wenn Gase im Elastomer absorbiert sind, die bei Druckabfall zum Bersten der Dichtung führen.

Die modernen Drucksturz-Testanlagen von PPE können Dichtungen verschiedener Abmessungen Drücken bis zu 10.000 psi aussetzen und den Druck dann in beliebig definierbaren Zyklen abfallen lassen, und dies bei Temperaturen von bis zu 250 °C. Diese Anlagen dienen der Entwicklung und Prüfung drucksturzbeständiger Compounds unter realitätsnah simulierten Ausgangsdruck-, Temperatur- und Drucksturzbedingungen. Auf diese Weise können die Dichtungsauslegungen und Werkstoffe vor dem tatsächlichen Einsatz ihre Eigenschaften unter Beweis stellen.