Projekte anzeigen
Entwicklung maßgeschneiderter Compounds
Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).
Verarbeitung und Weiterbearbeitung von Kunststoffprodukten
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung.
Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.
Projekte anzeigen
Spektroskopie
Die Gruppe Spektroskopie blickt am SKZ auf einen langjährigen Erfahrungs- und Wissensschatz zurück. Der Forschungsgruppe stehen dabei modernste Messgeräte verschiedenster Verfahren zur Verfügung. Einsatzgebiete umfassen beispielsweise Farbmessung, NMR aber auch Permeationsmessungen und Chemometrie sind Teil unserer Leistungsspektrums. Eine Vielzahl abgeschlossener Forschungsprojekte im Bereich der Spektroskopie konnte bereits praktischen Nutzen in Industrieanwendungen stiften.
Dienstleistungen
Farbe ist das Qualitätsmerkmal, welches häufig als erstes ins Auge sticht und oft mit einem hohen Wiedererkennungswert einer Marke verbunden ist. Umso wichtiger ist es, dass geringe Farbtoleranzen eingehalten werden. Gleiches gilt für das Zusammenspiel verschiedener Materialien etwa im Automobilinnenraum. Neben der klassischen Qualitätskontrolle im Labor arbeitet das SKZ an prozessnahen Messverfahren und forscht stetig an neuen Möglichkeiten, um die Farbqualität bereits lange vor Fertigstellung des Bauteils zu gewährleisten.
Der Feuchtegehalt von Kunststoffen spielt bei vielen Anwendungsfeldern eine wichtige Rolle. Hydrophile Materialien wie Polyamid werden etwa vor der Verarbeitung konditioniert. Je genauer der momentane Feuchtgehalt messtechnisch erfasst werden kann, desto kleiner sind die notwendigen Konditionierungszeiten und der damit verbundene Ressourceneinsatz. Die Inline-Erfassung des Feuchtegehalts von Kunststoffschmelzen kann hingegen wertvolle Hinweise liefern, ob z. B. ein relevanter Materialabbau stattgefunden hat oder ob optimale Voraussetzungen für ein zu schäumendes Produkt vorliegen. Hier können wir Sie bei der Auswahl einer geeigneten Messtechnik umfassend unterstützen
Klassisch erfolgt die Messung der Gesamtwandstärke eines Produkts berührend mithilfe von Mikrometern oder Koordinatenmessmaschinen und von Einzelschichten mithilfe von Dünnschnitten und Mikroskopie. Am SKZ bestehen darüber hinaus Prüfverfahren für den Labor- oder Inline-Einsatz, mit denen Einzeldicken von Mehrschichtsystemen zerstörungsfrei und berührungslos charakterisiert werden können. So ist etwa die Dicke von eingebetteten Sperrschichten in Behältern, die von Folienbestandteilen oder solche von Lacken und Beschichtungen bis in den einstelligen Mikrometerbereich zuverlässig quantifizierbar. Damit können einerseits das Bauteil nach der Messung weiterverwendet werden und andererseits stehen Dickeninformationen in Echtzeit zur Verfügung, die als Regelgröße für den Prozess eingesetzt werden können.
Als Experten auf dem Gebiet der Kunstststofftechnik sind wir bestrebt, unser jahrzehntelang erworbenes Wissen an unsere Kunden weiterzugeben. Von der Materialentwicklung über Fertigungsprozesse bis hin zur Anwendung verschiedener Prüf- und Messmethoden – in unseren zahlreichen praxisorientierten Kursen erwerben Sie als Teilnehmer das nötige Wissen im Umgang mit dem Werkstoff Kunststoff. Dies beginnt bei der Wahl der richtigen Werstoffe und der Einhaltung fertigungsgerechter Konstruktionsregeln, ersteckt sich über die richtige Handhabung von Geräten und Maschinen zur Herstellung und Bearbeitung von Kunststoffbauteilen und endet beim richtigen Verständnis von Qualitätskriterien und dem damit verbundenen Einsatz von Prüf- und Messwerkzeugen.
Die Zusammenführung von Menschen aus unterschiedlichen Bereichen des Unternehmens sowie aus unterschiedlichen Brachen zum Austausch von Erfahrungen und fachlichem Know-how steht neben der reinen Wissensvermittlung für uns ebenfalls an vorderster Stelle. Unsere zahlreichen Fachveranstaltungen bilden dabei den idealen Ort für einen freien Austausch von Gedanken. Renommierte Referenten aus unterschiedlichsten Branchen und exzellente Fachvorträge machen die SKZ-Fachtagungen zu beliebten Treffpunkten innerhalb der Kunststoffbranche.
Die Kenntnis über die Permeationseigenschaften von Folien ist insbesondere in der Verpackungsindustrie oder bei Hochbarriereanwendungen von großer Bedeutung. Die Gasdurchlässigkeit wird mit Hilfe eines manometrischen Verfahrens geprüft. Darüber hinaus bietet das SKZ eine Schnelltest-Methode an, bei der die Durchlässigkeitsprüfung mit Helium als Prüfgas und einem gekoppelten Massenspektrometer erfolgt, sodass die Messzeit auf wenige Minuten bis Stunden reduziert werden kann.
Die Zusammensetzung eines Produkts bestimmt neben konstruktiven Merkmalen die maßgeblichen Bauteileigenschaften. Sowohl die Identifikation des eingesetzten Polymers als auch die Quantifizierung von Füllstoffen und Additiven hinsichtlich Menge und Partikelgrößenverteilung am fertigen Produkt oder in der Schmelze schaffen Rechtssicherheit und ermöglichen die Regelung von Herstellungsverfahren. Gleiches betrifft auch die Ermittlung rheologischer Eigenschaften während der Verarbeitung. Hier bietet das SKZ je nach konkretem Anwendungsfall verschiedene zerstörungsfreie Prüfmethoden für die Prozessüberwachung oder Laborprüfung an.
Die Oberflächentopografie und Rauheit (DIN EN ISO 4287 und DIN EN ISO 25178) von Kunststoffoberflächen sind für viele Verarbeitungs- oder Reibprozesse ein entscheidendes Qualitätsmerkmal. Zur Charakterisierung von Oberflächentopografien, Rauheiten und vermessen von Oberflächenmerkmalen stehen am SKZ verschiedene Messgeräte zur Verfügung.
Mehr zum Thema: Oberflächentechnik
Tomografische Verfahren sind insbesondere aus der Medizintechnik bekannt. Werden etwa (2D-) Röntgenbilder aus vielen unterschiedlichen Raumrichtungen aufgenommen, so können diese zu einem 3D-Bild verrechnet werden, was etwa durch eine Röntgen-Computertomografie umgesetzt wird. Die gleiche Möglichkeit besteht darüber hinaus auch bei vielen anderen Verfahren, um letztlich dreidimensionale Ergebnisbilder zu generieren. Hier arbeitet das SKZ seit vielen Jahren an der Überführung punktueller Prüfmethoden wie der Ultraschall, Radar- oder Terahertztechnik hin zu einer dreidimensionalen Bildgebung, um Produktmerkmale wie Geometrien oder Fehlerstellen übersichtlich visuell aufbereiten zu können.
Moderne Prüfverfahren liefern große Mengen an Daten. Diese Daten lassen sich analysieren, interpretieren und daraus komplexe Bauteil- und Materialeigenschaften ableiten. Hiermit lässt sich der Herstellungsprozess, die Bauteilauslegung und die Qualitätssicherung optimieren.
Wir helfen Ihnen dabei, Mehrwert aus ihren Daten zu generieren!
Modernste Ausstattung für beste Ergebnisse und Produkte
Wenn der Einsatz von Prüf- und Messtechnik mit dem anwendungsspezifischen Kundenwissen verknüpft wird, können ganzheitliche Lösungen geschaffen werden. Als SKZ bieten wir Ihnen Machbarkeitsstudien, Marktanalysen, Systementwicklungen und -integrationen an. Damit begleiten wir Sie beginnend von der Auswahl eines geeigneten zerstörungsfreien und berührungslosen Prüfverfahrens bis hin zur Inbetriebnahme eines vollautomatisierten Systems in Ihrem Unternehmen.
Technische Ausstattung
Die dielektrische Analyse (DEA) ermöglicht die Charakterisierung der Vernetzungsvorgänge in Duroplasten, Verbundwerkstoffen, Klebstoffen und Lacken. Dies kann sowohl mit Einwegsensoren im Labor als auch Mehrwegsensoren im Prozess erfolgen. Mit der DEA lassen sich über die Kenngrößen des dielektrischen Verlustfaktors sowie der Ionenviskosität das Vernetzungsverhalten, die Reaktivität und der Aushärtegrad dieser Materialien beschreiben.
Am SKZ stehen hierzu folgende Messgeräte zur Verfügung:
- DEA-System (1 mHz – 1 MHz, 2 Kanäle)
- DEA-System mit Ofen (1 mHz – 1 MHz, 2 Kanäle, Raumtemperatur – 275 °C, Heizrate 40 K/min)
Bei der industriellen Farbmessung an Kunststoffprodukten in Anlehnung an normierte Verfahren kommen standardisierte Messgeometrien zum Einsatz. Die Messungen erfolgen jeweils spektral, die Ausgabe der Farbwerte sowie Angabe der Farbabstände erfolgt üblicherweise für industrielle Anwendungen nach dem CIE L*a*b* System. Viele andere Farbsysteme sind ebenfalls möglich. Auch die Ausgabe von Reflexionskurven ist möglich.
Am SKZ stehen hierzu folgende Messgeräte zur Verfügung:
- Laborgeräte mit d/8°-Geometrie (Reflexion/ Transmission; mit/ ohne Glanzfalle)
- Handmessgeräte mit 45°/0°-Geometrie
- Glanzmessgerät (60°-Winkel)
- Inline-Schmelzefarbmessgerät (Reflexion/Transmission mit Temperaturmessung)
- Inline-Farbmessgerät mit d/8°-Geometrie (für Extrudate)
Spektroskopische Untersuchungen mit nahinfrarotem Licht (NIR) ermöglichen einen Einblick in die Zusammensetzung von Kunststoffen, wie etwa den Additiv- oder Füllstoffgehalt. Gleichermaßen können auch der Feuchtegehalt von Granulaten oder der hydrolytische Abbau von Polymerschmelzen kontrolliert werden. Durch den Einsatz mobiler Messsysteme sind auch eine unkomplizierte Wareneingangskontrolle sowie Prozessüberwachung, z. B. bei der Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen oder der Aushärtung von Klebstoffen und Harzmassen möglich.
Am SKZ stehen hierzu folgende Messgeräte zur Verfügung:
- NIR-Prozess-Spektrometer (900 – 1.700 nm, mit Faseranschluss und Lampendrift-Korrektur)
- NIR-Prozesssonden (mit unterschiedlicher Fenstergeometrie: normale und geschliffene Halbkugelgeometrie, 30°-Schräge)
- Mobiles NIR-Prozessspektrometer (900 – 1.700 nm, mit Faseranschluss)
- Mobiles NIR-Handspektrometer (900 – 1.700 nm)
Durch den Einsatz der magnetischen Kernspinresonanz (engl. nuclear magnetic resonance) sind sehr detaillierte Materialuntersuchungen möglich. Dabei lassen sich u. a. Verunreinigungen identifizieren oder der Gehalt von Additiven sowie unerwünschter Reste bestimmter Inhaltsstoffe quantifizieren. Neben der klassischen lösemittelbasierten NMR-Spektroskopie, welche mit flüssigem Helium gekühlte Magnete mit starken Feldern verwendet, haben sich für die industrielle Anwendung vermehrt Tischsysteme mit Niederfeld-Permanentmagneten am Markt etabliert. Derartige System eigenen sich für die prozessbegleitende Materialüberwachung und -entwicklung. Damit kann z. B. die Kristallinität von Polyolefinen oder der Aushärtezustand von Klebstoffen bzw. Harzen charakterisiert werden.
Am SKZ stehen hierzu folgende Messgeräte zur Verfügung:
- NMR-Spektrometer (400 MHz, He-gekühlt)
- Unilaterale NMR (20 MHz, Raumtemperatur, einseitiger zerstörungsfreier Probenzugang, mit Präzisionslift)
Die Kenntnis über die Permeationseigenschaften von Folien ist insbesondere in der Verpackungsindustrie oder bei Hochbarriereanwendungen von großer Bedeutung. Aber auch für Rohre und Bauteile ist die Gasdurchlässigkeit ein wichtiger Faktor. Die Gasdurchlässigkeit wird mit Hilfe eines manometrischen Verfahrens in Anlehnung an DIN 53380-2 geprüft.
Darüber hinaus bieten wir eine Schnelltest-Methode an, bei der die Durchlässigkeitsprüfung mit Helium als Prüfgas und einem gekoppelten Massenspektrometer erfolgt. In diesem Fall kann die Messzeit auf wenige Minuten bzw. wenige Stunden bei Hochbarriereanwendungen reduziert werden. Als Prüfkörper sind hier neben Folien auch Flaschen und Becher möglich, die über angepasste Adapter in die Prüfanlage integriert werden können. Dies ist gerade für vergleichende Messungen zwischen verschiedenen Werkstoffen vorteilhaft.
Zusätzlich können mit dem Massenspektrometer Schnüffeltests durchgeführt werden, um undichte Stellen an Bauteilen mittels Heliums zu detektieren.
Am SKZ stehen hierzu folgende Messgeräte zur Verfügung:
- GDP-C (Scheibe mit Ø 110 mm, +20 – +80 °C, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, Argon, Helium, weitere Gase auf Anfrage)
- GDP-C-Messzelle mit Massenspektrometer PhoeniXL 300 (Scheibe mit Ø 110 mm, +20 – +80 °C, Helium)
- Messzelle für Folien und Freiformflächen mit Massenspektrometer Inficon 1000 (Scheibe mit Ø 100 mm bei +15 – +45 °C bzw. Flaschen/Becher bei Raumtemperatur, Helium)
Aktuelle Forschungsprojekte und Veröffentlichungen
Studien- und Abschlussarbeiten beim SKZ
Im Rahmen eines Studiums können die erforderlichen Studien- oder Abschlussarbeiten beim SKZ absolviert werden.
Studien- und Abschlussarbeiten beim SKZ
Im Rahmen eines Studiums können die erforderlichen Studien- oder Abschlussarbeiten beim SKZ absolviert werden.
