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Forschung

OptiXlink – Vernetzungsgrade mit Sicherheit prozessnah bestimmen

Das Kunststoff-Zentrum in Würzburg und das Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik an der Universität Ulm (ILM) stellen gemeinsam ein neu entwickeltes Messverfahren vor. Mit diesem wird eindrucksvoll die wirtschaftliche Bestimmung von Vernetzungs- und Aushärtegraden an vernetztem Polyethylen (PE-X) und verschiedenen Duroplasten demonstriert.

27.02.2023
OptiXlink Polymernetzwerk

Schematische Darstellung eines belichteten Polymernetzerwerks (Foto: SKZ)

SKZ und ILM entwickelten neues Messverfahren zur Bestimmung von Vernetzungs- und Aushärtegraden

Vernetzte Materialien sind in vielen Produkten unersetzbar. Der Vernetzungs- bzw. Aushärtegrad ist dabei die zentrale Qualitätskenngröße bei der Herstellung der entsprechenden Bauteile. Bis dato werden diese stichprobenartig zerstörend und zeitaufwändig im Labor geprüft. Daher wurde vom SKZ in Kooperation mit dem ILM erstmals eine gänzlich zerstörungsfrei arbeitende Methode mit dem Potenzial zur 100 %-Kontrolle in der Produktion entwickelt. Die neue optische Methode konnte bei Untersuchung von vernetzten PE-X-Proben und diversen 2-Komponenten-Harzen und Klebstoffen ihre wesentlichen Vorteile gegenüber bestehenden Labormethoden ausspielen. Optisch ermittelte sogenannte Streu- und Absorptionskoeffizienten im Nahinfrarotbereich sowie Raman-Banden stellen dabei die Basis dar.

Zukünftig können Vernetzungsgrade und Aushärtereaktionen kosteneffizient und prozessnah mit Sicherheit bestimmt werden. Auf diese Weise werden Produktentwicklungszyklen verkürzt, Herstellungsressourcen eingespart und Reklamationen vermieden. Motiviert durch die hohe Anwenderakzeptanz werden SKZ und ILM die Messmethode auf weitere erfolgsversprechende Spektralbereiche ausweiten. Interessierte Unternehmen sind aufgerufen, Kontakt mit dem SKZ aufzunehmen, um die neue Messmethode für eigene Anwendungsfälle bewerten zu lassen.

Die Ergebnisse basieren u. a. auf dem Vorhaben 20848 N der Forschungsvereinigung "Fördergemeinschaft für das Kunststoff-Zentrum e. V.". Dieses wurde über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e. V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung. Der ausführliche Forschungsbericht des Projekts (ISBN 978-3-8440-8638-6) ist nun verfügbar. 

 

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