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Mit Computertomographie Schaumbauteile überwachen

3D-Computertomographie-Aufnahme eines Kunststoff-Steckbausteins mit Visualisierung der Porengröße der Schaumstruktur mit prozesstechnisch optimierter Verteilung. Die Falschfarbendarstellung codiert die Größe der Poren. Foto: SKZ

Das SKZ bietet eine volumetrische Bewertung geschäumter Kunststoffbauteile mittels Computertomographie an.

In zwei Computertomographen können Bauteile je nach Größe mit einer Voxelauflösung von bis zu 5 µm untersucht werden.

Um das Bauteilgewicht zu senken und auf diese Weise den Material- und Energiebedarf zu reduzieren sowie die Ökobilanz von Kunststoffbauteilen zu verbessern, werden in der Kunststofftechnik immer häufiger Schäumprozesse eingesetzt. Die notwendige anschließende Bewertung des geschäumten Bauteils erfolgt aktuell in der Regel sehr aufwändig durch zerstörende Probekörperpräparation und anschließende Mikroskopie von Bauteilschnitten.

Computertomographie analysiert Größenverteilung und Lage der Poren

Die 3D-CT-Aufnahme des Kunststoff-Steckbausteins mit nicht optimierter Verteilung der Porengröße. Foto: SKZ

Mit der Computertomographie ist es dem SKZ möglich, die Größenverteilung und Lage der Poren in der gesamten Schaumstruktur schnell zu quantifizieren und zu visualisieren, um die Prozessparameter optimieren zu können.

Darüber hinaus steht in den Technika des SKZ eine Spritzgießmaschine zur Verfügung, welche mit der Cellmould-Technologie von Wittmann Battenfeld ausgerüstet ist. An dieser Anlage unterstützt das SKZ Unternehmen bei Fragen hinsichtlich der Prozessführung und Qualitätssicherung bei Schäumprozessen im Spritzguss. Die resultierende Bewertung des geschäumten Spritzgussprodukts kann anschließend mittels CT erfolgen.

„Im Forschungsbereich des SKZ werden auch neue zerstörungsfreie Messtechniken wie die Terahertz- oder Luftultraschalltechnik eingesetzt, um die Zellgröße und Rohdichte von geschäumten Polymeren inline im Herstellungsprozess an der Extrusionslinie zu ermitteln. Somit erhalten Unternehmen aus einer Hand die Möglichkeit, ihre Schäumprozesse zu analysieren und zu optimieren“, erläutert SKZ- Wissenschaftler Heinrich Leicht. Weiterhin unterstützt das SKZ die Unternehmen bei der Ursachenfindung bei akuten Qualitätsproblemen.

sk