Analytik

Werkstoffe • Rezepturen • Substanzanalysen

Wir fühlen Werkstoffen auf den Zahn

Elastomere entschlüsseln und Qualität sichern

Elastomere sind aus technischen Anwendungen nicht mehr wegzudenken. Dichtungen und andere Elastomerbauteile übernehmen in technischen Anlagen und Apparaturen wichtige Funktionen. Im Gegensatz zu traditionelleren Materialien, wie beispielsweise Stahl, ist Gummi für viele Anwender jedoch immer noch ein Buch mit sieben Siegeln.

Denn Gummi ist nicht gleich Gummi. Auf den ersten Blick identisch, unterscheiden sich die Elastomermischungen oft wesentlich in ihren Bestandteilen und Eigenschaften. Um dennoch den Durchblick zu behalten, eine gleichbleibende Produktqualität zu sichern, auftauchende Schäden zu verstehen und künftigen vorzubeugen, lohnt ein Blick in den Werkstoffaufbau.

Die Werkstoffanalytik

Eröffnet neue Möglichkeiten

Klassische Prüfungen, wie zum Beispiel das Messen von Härte, Dichte oder Druckverformungsrest leisten einen wertvollen Beitrag, um Elastomere grundsätzlich bewerten oder mit anderen Werkstoffen vergleichen zu können. Auch im Schadensfall liefern die Ergebnisse essentieller Werkstoffprüfungen wichtige Informationen. Und doch stoßen diese etablierten und wichtigen Prüfmethoden manches mal an ihre Grenzen. Sind beispielsweise die Prüflinge zu klein oder geht es um spezielle Substanzen in den Werkstoffen, so hilft moderne Werkstoffanalytik weiter.

Moderne Werkstoffanalytik gezielt einsetzen

Moderne Werkstoffanalytik lässt sich gezielt für Polymere einsetzen. Speziell bei der Ursachenforschung im Rahmen der Schadensanalyse von Elastomerbauteilen oder für eine fundierte Qualitätssicherung liefern werkstoffliche Analysen wertvolle Details. Sie erlauben es, Werkstoffmischungen miteinander zu vergleichen, Inhaltsstoffe aufzuspüren oder kleinste Änderungen in den Werkstoffen festzustellen.

Unsere Analysen für Ihr Projekt

Entsprechend Ihren Fragestellungen wenden wir die Methoden der modernen Analytik sinnvoll an. Dafür verbinden wir unsere langjährige Erfahrung in der Prüfung von Elastomeren mit den Kenntnissen der Elastomer- und Anwendungstechnik und den Erkenntnissen aus zahlreichen bearbeiteten Schadensfällen.

Unser Ziel ist es, Ihnen nicht nur wissenschaftliche Details zu liefern, sondern die Ergebnisse entsprechend den Anforderungen für Sie zu interpretieren. So können Sie sich sicher sein, dass Sie exakt die Informationen bekommen, die Sie für Ihre Projekte benötigen.

Der Nutzen der Analytik

Wozu einen Werkstoff entschlüsseln?

Warum ist es in manchen Fällen sinnvoll, einem Werkstoff über die klassischen Methoden hinaus mit moderner Analytik zu Leibe zu rücken? Wofür setzen wir die etwas aufwändigeren, analytischen Methoden ein und welchen Vorteil können Sie aus den Analyseergebnissen für den Serieneinsatz Ihrer Produkte ziehen? Wir sehen die Stärken der Analytik besonders in den Bereichen der Schadensanalyse, der Qualitätssicherung und für den technischen Einkauf.

Analytik in der Schadensanalyse

Sinnvoll eingesetzt, ergänzt Analytik die klassische Materialprüfung
Sie unterstützt dabei, auftretende Schäden besser zu verstehen, Ursachen zu ermitteln und geeignete Maßnahmen zu finden, um zukünftige Schäden zu vermeiden

Analytik in der Qualitätssicherung

Analytik bietet die Möglichkeit, Werkstoffrezepturen im Rahmen einer Erstbemusterung zu prüfen
Sie schafft damit eine Grundlage für die Serienüberwachung von Elastomerteilen und erlaubt es, Abweichungen und Fremdstoffe in den Werkstoffmischungen erkennen

Analytik für den Technischen Einkauf

Analytik hilft, Werkstoffe zu verstehen und miteinander zu vergleichen
Sie schafft Grundlagen für mehr Flexibilität im Einkauf technischer Elastomerteile

Die Möglichkeiten der Analytik

Der tiefe Blick in den Werkstoff

Mit den Methoden moderner Analytik ist es möglich, tief in den Werkstoffaufbau zu blicken oder die dynamisch-mechanischen Eigenschaften von Elastomeren auf Herz und Nieren zu prüfen. Je nach Methodik und Fragestellung geben sie Aufschluss über den Rezepturaufbau eines Werkstoffes, die verwendeten Polymere und andere Inhalts- und Fremdstoffe in einer Mischung.

So lassen sich

Polymere und sonstige Inhaltsstoffe einer Rezeptur bestimmen
Informationen zur Zusammensetzung eines Elastomers gewinnen
Rezepturen prüfen und vergleichen
Tiefgreifende Materialanalysen durchführen
In den Werkstoff eingedrungene Kontaktmedien nachweisen
Partikel und Verunreinigungen im Werkstoff analysieren
Restmengen von Vernetzern aufspüren und damit Rückschlüsse auf den Vernetzungsgrad eines Polymers ziehen
Dynamisch-mechanische Eigenschaften unter wechselnden Temperaturen qualitativ und quantitativ ermitteln

Die Methoden der Werkstoffanalytik

Insbesondere die folgenden analytischen Prüfmethoden eignen sich dazu, Elastomerwerkstoffe detailliert zu untersuchen, Inhaltsstoffe nachzuweisen und Rezepturen aufzuschlüsseln.

Thermogravimetrische Analyse (TGA)

Die Auswertung einer Rezeptur mittels TGA erlaubt die quantitative Ermittlung der Mischungsbestandteile. Die TGA ist eine hilfreiche Methode, um im Rahmen einer Erstbemusterung die Rezeptur eines Gummiwerkstoffes zu prüfen und im Zweifelsfall bei der Serienüberwachung zu Rate zu ziehen.

Analytik, Werkstoffverhalten

Dynamische-mechanische Analyse (DMA)

In der dynamisch-mechanischen Analyse (DMA), teilweise auch dynamisch-mechanisch-thermische Analyse (DTMA) genannt, werden die dynamisch-mechanischen Eigenschaften von Elastomeren unter verschiedenen Bedingungen qualitativ und quantitativ ermittelt.

Analytik, Rezepturen und Substanzen

Infrarotspektroskopie (IR-Analyse)

Die Infrarotspektroskopie, kurz IR-Spektroskopie, ist eine einfache und schnelle Methode das Polymer und die Inhaltsstoffe einer Elastomermischung zu bestimmen. Sie wird u.a. genutzt, um den Bemusterungszustand einer Rezeptur im Hinblick auf enthaltene Stoffe zu belegen.

Analytik, Rezepturen und Substanzen

Gaschromatographie mit Massenspektrometrie (GC/MS)

Die Gaschromatographie mit gekoppelter Massenspektrometrie (GC/MS) erlaubt einen tieferen Einblick in die Zusammensetzung von Elastomeren. Sie gibt Aufschluss über die Art der Kunststoffe, die Zusammensetzung von Materialien, die zugesetzten Additive oder enthaltene Fremdstoffe.

Analytik, Rezepturen und Substanzen

Rasterelektronenmikroskopie und Energiedispersive Röntgenspektroskopie (REM-EDX)

Die REM-EDX-Analyse wird in unserem Elastomer Institut überwiegend für die Schadensanalyse und bei der tiefgreifenden Materialanalyse eingesetzt. Überall dort, wo das Digitalmikroskop an seine Grenzen stößt, macht das REM Inhomogenität, Risse und Beschädigungen sichtbar.

Analytik, Werkstoffverhalten

Dynamische Differenzkaloriemetrie (DSC oder DDK)

Im Elastomerbereich wird die DSC-Analyse häufig für die Bestimmung der Glasübergangstemperatur eingesetzt. Daneben bietet sie die Möglichkeit, Restmengen von Vernetzer im Elastomer nachzuweisen und erlaubt damit Rückschlüsse auf den Vernetzungsgrad eines Materials.