RPA Ultra – für die umfassende Charakterisierung von Dichtungsmaterialien (Bild: Bareiss Prüfgerätebau GmbH)
11.10.2022 Dichtungswerkstoffe vollständig charakterisieren
Entwicklungen bei Rubber-Process-Analyzern
Höchste Materialqualität ist heute bei vielen Dichtungslösungen die Basis für lange Standzeiten und Funktionssicherheit. Dabei gilt es, immer mehr Kriterien zu überprüfen – darunter aktuelle Fragestellungen, aber auch solche, die in der Vergangenheit schwierig zu beantworten waren. Ein neuer Rubber Process Analyzer (RPA) erlaubt es heute, alle relevanten Prozesse zu analysieren und Materialien vollständig zu charakterisieren – und das nicht nur bei Polymeren, Kautschuk und Kautschukmischungen.
In bisherigen RPA´s können bislang nur oszillatorische Tests mit variabler Frequenz und Dehnung durchgeführt werden – und damit üblicherweise zur Bestimmung des komplexen Schermoduls und der dynamischen Viskosität eines Materials eingesetzt werden. Der klassische Ansatz, sowohl den Speichermodul als auch den Verlustmodul mit einer einfachen trigonometrischen Gleichung zu berechnen, gilt nur für linear viskoelastisches Verhalten. Daraus resultieren verschiedene Herausforderungen:
• Gefüllte Kautschukmischungen zeigen ein stark nicht-lineares rheologisches Verhalten (Payne-Effekt) und das Messsignal ungefüllter Rohkautschuke wird bei höheren Verformungen nicht-linear (LAOS).
• Auch die Verarbeitbarkeit von Mischungen kann bislang nicht quantifiziert werden.
Im Rahmen eines vom AiF geförderten Kooperationsprojektes wurde deshalb ein RPA mit erweiterten Testmöglichkeiten entwickelt (Bild 1). Die dabei gewählte neue Art einer fortschrittlichen RPA-Prüfung ermöglicht den Zugang zu wertvollen Informationen, die in höheren Harmonischen, stationäreren Scherviskositäten oder nicht-elliptischen Lissajous-Figuren enthalten sind.
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