{"id":21387,"date":"2020-06-24T09:02:26","date_gmt":"2020-06-24T07:02:26","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=21387"},"modified":"2020-06-23T19:03:23","modified_gmt":"2020-06-23T17:03:23","slug":"ohne-thermokammer-fraunhofer-lbf-prueft-kunststoffe-dynamisch-auch-bei-tiefen-temperaturen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=21387","title":{"rendered":"Ohne Thermokammer: Fraunhofer LBF pr\u00fcft Kunststoffe dynamisch auch bei tiefen Temperaturen"},"content":{"rendered":"

Kunststoffe verhalten sich temperatur- und dehnratenabh\u00e4ngig. Entsprechend wichtig ist es bei der Auslegung von Bauteilen, das Verhalten des verwendeten Kunststoffs nicht nur bei Laborbedingungen, sondern unter den sp\u00e4teren Einsatzbedingungen zu kennen. Es gilt, das gesamte Spektrum der m\u00f6glichen Temperaturen zu ber\u00fccksichtigen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF haben zu diesem Zweck die dynamischen Testm\u00f6glichkeiten am institutseigenen Schnellzerrei\u00dfer mit einer Vorrichtung erweitert, die es erm\u00f6glicht, Kunststoffe auch bei tiefen Temperaturen \u2013 validiert sind bis -40 Grad Celsius \u2013 ohne Thermokammer zu pr\u00fcfen.<\/strong><\/p>\n

Mit der neuen Vorrichtung k\u00f6nnen die Forschenden des Fraunhofer LBF an der dynamischen Pr\u00fcfmaschine, dem Schnellzerrei\u00dfer, Kunststoffe auch bei Temperaturen unterhalb Raumtemperatur pr\u00fcfen. Dar\u00fcber hinaus messen sie die Dehnung optisch mit DIC\/GSC (Digital Image Correlation\/Greyscale Correlation) und ermitteln somit auf der Probe ein 2D-Dehnungsfeld, aus dem die L\u00e4ngs- und Querdehnungen abgeleitet werden. Die tiefen Temperaturen erzeugt das Forscherteam mit durch fl\u00fcssigen Stickstoff gek\u00fchlter Druckluft, wobei die Probe im Strom dieser Luft steht. Eine Thermokamera \u00fcberwacht die Temperatur fl\u00e4chig, und die Messung startet das Team, sobald die gew\u00fcnschte Temperatur erreicht ist. Vorteil der Mischung aus Druckluft und Stickstoff ist, dass die Druckluft trocken ist und sich nur wenige Eiskristalle auf der Probenoberfl\u00e4che bilden. Zudem sorgt die Gasmischung aus dem K\u00e4ltespeicher f\u00fcr eine konstantere Temperatur des Luftstroms als bei einer direkten Stickstoffbeaufschlagung.<\/p>\n

Vom Granulatsack bis zur Materialkarte alles in einer Hand<\/strong><\/p>\n

Die am Fraunhofer LBF entwickelte K\u00fchlvorrichtung besteht aus einem Regler- und Schaltelement, einem K\u00e4ltespeicher, einem Stickstofftank und einer Zuleitung zur Probe. Der Verzicht auf eine Thermokammer bietet den Vorteil, dass sich zwischen Kamera und Probe keine Scheibe befindet, die anlaufen oder einfrieren kann oder bei einer Scheibenheizung Luftwirbel bildet. Dies kommt nicht nur der DIC und somit den Ergebnissen zugute, sondern erm\u00f6glicht auch eine flexible Pr\u00fcfung von unterschiedlichen Bauteilgr\u00f6\u00dfen und verschiedenen Lastarten. Die K\u00fchleinheit haben die Forschenden erfolgreich in Betrieb genommen.<\/p>\n

Mit der neuen K\u00fchlvorrichtung komplettiert das Fraunhofer LBF sein Angebot an Pr\u00fcfungen im anwendungsrelevanten Temperaturbereich. In diesem Spektrum k\u00f6nnen nicht nur die Pr\u00fcfungen selbst durchgef\u00fchrt werden, es ist auch m\u00f6glich, die am Institut vorhandene Erfahrung zu nutzen, um den gesamten Prozess von der Anlieferung eines Granulatsackes bis zur validierten Materialkarte aus einer Hand zu realisieren. Somit sind die Verarbeitungs- und Pr\u00fcfbedingungen genauestens bekannt. Vorzugsweise stellt das LBF-Wissenschaftlerteam aus dem gelieferten Granulat Platten her, aus denen sie anschlie\u00dfend verschiedene Probek\u00f6rper unter beliebigen Winkeln fr\u00e4sen. Aus den gewonnenen Daten werden Materialkarten erstellt. Zur Validierung und Untersuchung von Morphologieeinfl\u00fcssen steht ein Mikrocomputertomograph zur Verf\u00fcgung, um Faserorientierungen zu ermitteln.<\/p>\n

Mit diesen Untersuchungen unterst\u00fctzt das Darmst\u00e4dter Institut zahlreiche Branchen bei der Auslegung anwendungssicherer Bauteile aus Kunststoff. Dazu z\u00e4hlen beispielsweise die Automobilindustrie, Automobilzulieferer, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie Rohstoffhersteller bis zu Consumerprodukten wie Sportartikel, Gartenger\u00e4te oder elektrische Handwerkzeuge f\u00fcr den Profi oder den Hobbyanwender.Das Fraunhofer LBF<\/strong> in Darmstadt steht seit \u00fcber 80 Jahren f\u00fcr Sicherheit und Zuverl\u00e4ssigkeit von Leichtbaustrukturen<\/strong>. Mit seinen Kompetenzen auf den Gebieten Betriebsfestigkeit, Systemzuverl\u00e4ssigkeit, Schwingungstechnik und Polymertechnik bietet das Institut heute L\u00f6sungen f\u00fcr drei der wichtigsten Querschnittsthemen der Zukunft: Systemleichtbau, Funktionsintegration und cyberphysische maschinenbauliche Systeme. Im Fokus stehen dabei L\u00f6sungen f\u00fcr gesellschaftliche Herausforderungen wie Ressourceneffizienz und Emissionsreduktion sowie Future Mobility, wie die Elektromobilit\u00e4t und das autonome, vernetzte Fahren. Umfassende Kompetenzen von der Datenerfassung realen betrieblichen Feldeinsatz \u00fcber die Datenanalyse und die Dateninterpretation bis hin zur Ableitung von konkreten Ma\u00dfnahmen zur Auslegung und Verbesserung von Material-, Bauteil- und Systemeigenschaften bilden daf\u00fcr die Grundlage. Die Auftraggeber kommen u.a. aus dem Automobil- und Nutzfahrzeugbau, der Schienenverkehrstechnik, dem Schiffbau, der Luftfahrt, dem Maschinen- und Anlagenbau, der Energietechnik, der Elektrotechnik, der Medizintechnik sowie der chemischen Industrie. Sie profitieren von ausgewiesener Expertise der gut 400 Mitarbeiter und modernster Technologie auf mehr als 17 900 Quadratmetern Labor- und Versuchsfl\u00e4che.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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