Kunststoff

Der Trend der Nutzung von Kunststoffen zur Herstellung von technischen Bauteilen und Alltagsgegenständen ist aus unterschiedlichen Gründen weiterhin ungebrochen - sei es zur Gewichtseinsparung im Konstruktionsbereich, sei es aufgrund überlegener Materialeigenschaften. Kommt es trotz der ebenfalls intensivierten Qualitätssicherungsmaßnahmen zu Schäden an Kunststoffteilen, ist die betroffene Stückzahl häufig sehr hoch, was eine umgehende Klärung der Fehlerursache erforderlich macht. Aufgrund der sehr vielschichtigen Fertigungsprozesse können Ausfälle im Feld nicht nur durch die Einsatzbedingungen verursacht werden, sondern bereits im Vorfeld der Produktion angelegt gewesen sein, beispielsweise in Form unzureichender Materialvorbereitung.

Zur Untersuchung von Versagensfällen an Kunststoffteilen setzen sich unsere Experten intensiv mit dem Werkstoff und dem Herstellungsprozess auseinander und legen im Dialog mit dem Auftraggeber die analytische Vorgehensweise fest, um die Ursache des Schadens zu ermitteln. Dies erfordert in der Mehrzahl der Fälle die Kombination verschiedener chemischer und physikalischer Methoden der Kunststoffanalyse, da die Werkstoffgruppe der Kunststoffe material- wie fertigungsseitig eine ausgeprägte Komplexität aufweist.

Wir führen Prüfungen nach folgenden Standards im Rahmen unserer Akkreditierungen durch:
DIN EN ISO 527-1

Beispiele für Schadensbilder an Formteilen aus Kunststoffen:

  • Beschichtungsfehler aufgrund benetzungsstörender Rückstände von Formtrennmitteln auf Spritzgussartikeln
  • Bruch einer Spritzgusshülse entlang einer Bindenaht aufgrund ungünstiger Werkzeugauslegung
  • Ausfall von Elastomer-Dichtungsmaterialien (z.B. Versprödung von EPDM, Quellung von FKM) durch Kontakt mit unverträglichen Medien
  • Verfärbung von Spritzgussartikeln aufgrund mangelnder chemischer Stabilität der eingesetzten Farbstoffe
  • Verzug eines Kunststoffgehäuses nach thermischer Belastung, verursacht durch ungeeignete Spritzgussparameter
  • Schwankende Passgenauigkeit von Spritzgussteilen aufgrund von Feuchtigkeitsaufnahme im Feld

Eingesetzte Verfahren in der Kunststoffanalyse:

  • Infrarot-Spektroskopie (FT-IR)
  • Thermogravimetrie (TGA)
  • Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)
  • Dynamisch-mechanische Analyse (DMA)
  • Gelpermeationschromatographie (GPC)
  • Zeitaufgelöste Sekundärionen-Massenspektrometrie (TOF-SIMS)
  • Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS)
  • Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HP-LC)

 

Bruch CFK-Laminat, ausgehend von Voids und Undulationen
Einschlüsse: Strahlenförmige Brüche in einem Kunststoffrohr
Gebrochenes CFK-Bauteil
Bruch infolge starker Verwirbelungen am Einspritzpunkt
CFK-Laminat mit Riss
Bruchfläche an faserverstärktem Kunststoff, schlechte Anbindung der Fasern an die Matrix

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SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH
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