Bei Kunststoffen und hier insbesondere in Anwendungen mit hohem technischem Gehalt müssen Planung und Spritzguss mit geeigneten Prüfungen zur Quantifizierung der mechanischen, thermischen oder tribologischen Eigenschaften einhergehen.
Insbesondere können genormte Prüfungen nach internationalen Standards (ISO bzw. ASTM) oder eigens für das Produkt ausgearbeitete Spezialprüfungen ausgeführt werden.
Wenngleich Standardprüfungen einerseits auf internationaler Ebene anerkannt sind und Vergleiche zu anderen Werkstoffen ermöglichen, so stellen sie andererseits nicht immer nützliche Ergebnisse in praktischer Sicht bereit. Darüber hinaus hängen die Leistungen eines Kunststoffprodukts nicht nur vom Werkstoff, sondern auch von seiner Geometrie und dem Verformungsprozess ab.
Für kritische Anwendungen mit Schlagbelastungen bzw. Verschleiß sollte daher vorzugsweise auf Spezialprüfungen zurückgegriffen werden.
Dank der mechanischen Werkstatt von F.M. Srl lassen sich zeitnah und mit Kostenvorteil Spezialprüfungen an Produkten mit dedizierten Ausrüstungen entwickeln und durchführen.
Im Hinblick auf die Betriebsmittel verfügt FMLab über eine vollständig für Forschungstätigkeiten bestimmte Spritzgießpresse zur Studie besonderer Werkstoffe oder die Fertigung von Proben.
FMLab führt verschiedene Prüfungen (mechanische, thermische, tribologische) nach internationalen Standards oder durch einen Ad-Hoc-Prüfaufbau durch.
Insbesondere verfügt FMLab über Spezialausrüstungen für die Untersuchung folgender Phänomene:
Mechanische Prüfungen
FMLab verfügt über einen speziellen Prüfstand für Zug-, Druck-, Biege-, Kriech-, Relaxations- und Ermüdungsprüfungen.
Die ausgereifte Flexibilität der Prüfmaschine ermöglicht Prüfungen auch an großformatigen Spritzgussprodukten.
Ausführung von Spannungsrelaxationsprüfungen zum Verständnis und zur Quantifizierung der typischen viskoelastischen Erscheinungen polymerer Werkstoffe. Somit können die reellen Eigenschaften der Spritzgussprodukte unter Berücksichtigung der durch Versteifungen und Einritzeffekte bedingte Anisotropie geprüft werden
Beispiel eines Ergebnisses:
Prüfstand-Leistungen:
- Max. Kraft: 5000N
- Max. Hub: 400mm
- Max. Geschwindigkeit: 100mm/s
- Max. Frequenz: 1Hz
- Länge der Probe bis zu 2000mm
Reibungs- und Verschleißprüfung
Spezieller Stift-Scheibe-Prüfstand, eigens für die Prüfungder Verschleißeigenschaften von polymeren Werkstoffen entwickelt.
Die noch heute unzureichenden Kenntnisse über den Verschleiß polymerer Werkstoffe zwingen in vielen Fällen zur Durchführung spezieller Prüfungen für die Quantifizierung dieser Erscheinungen. Ad-Hoc-Prüfungen dienen dabei zur Bestimmung der tribologischen Paarung mit den besten Leistungen.
Insbesondere kann der Prüfstand des Labors den Gleitreibungskoeffizienten und die spezifische Verschleißrate jeder tribologischen Paarung Metall/Polymer und Polymer/Polymer bestimmen.
Es können Proben aus jedem thermoplastischen Werkstoff mithilfe einer speziellen Form spritzgegossen und Polymer/Polymer- bzw. Metall/Polymer-Paarungen geprüft werden.
Die Flexibilität der Prüfmaschine ermöglicht darüber hinaus die Untersuchung besonderer tribologischer Paarungen auf Grundlage der spezifischen Anwendung: Polymer/Papier, Polymer/Keramik, Polymer/Holz usw.
Beispiel eines Ergebnisses:
Prüfstand-Leistungen:
- Max. Geschwindigkeit: 8,00 m/s
- Maximale Druckbelastung: 5,00 MPa
Schlagprüfung
Fallbolzen– Prüfstand für die Messung der Schlagfestigkeit von Werkstoffen und Produkten.
Es können Prüfungen nach ASTM D5628 und EN ISO 7765 oder Spezialprüfungen auch an Spritzgussprodukten mittelgroßen Formats ausgeführt werden.
In den meisten Fällen lässt sich die Schlagfestigkeit von Werkstoffen aus anisotropem Material wie Polymere nur schwer und mit großem Aufwand vorhersehen. Daher sind experimentelle Messungen, in denen die Belastungen des Produkts während seiner Nutzdauer reproduziert werden, von ausschlaggebender Wichtigkeit.
Anhand spezieller Prüfungen können Diagramme erstellt werden, aus denen klar und deutlich der Einsatzbereich eines bestimmten Produkt sowie die Schwankungen der Bruchenergie unter den verschiedenen Schlagbedingungen hervorgehen.
Output Example:
Prüfstand-Leistungen:
- Max. Energie: >300J
- Max. Schlaggeschwindigkeit: 5,00-6,00 m/s
Prüfkörper
FMLab baut Formen für die Herstellung genormter Prüfkörper aus handelsüblichen sowie experimentellen Thermoplast-Polymeren
Die verfügbaren Prüfkörper:
- Hundeknochen EN ISO 527:2012 Typ 1A: für Zugversuche
- Balkenförmiger Prüfkörper EN ISO 178:2011: für Biegeversuche
- Prüfkörper UL94: für Brandverhalten nach UL94
- Platte: für Schlagprüfungen
- Spirale und Raster: für die Bestimmung per Viskosität geschmolzener Polymere
- Block: als Halbzeug für die Fertigung von kleinformatigen Prototypen und für Schweißprüfungen verwendbar
Alle Prüfkörper (bis auf einige nicht für Hochleistungs-Polymere geeigneten) können aus jedem Thermoplast-Werkstoff geformt und für Farbtests verwendet werden.
Beispiele einiger Prüfkörper:
Bei speziellen Bedürfnissen können Ad-Hoc-Prüfkörper nach Kundenspezifikation gefertigt werden.
Für die Eigenschaften aller verfügbaren Prüfkörper bitte FMLab über das Kontaktformular verständigen.
Eigenschaften der Kunststoffe, die bisher noch relativ unbekannt sind und kaum untersucht wurden, so dass die Verwendung spezieller Maschinen diese Lücken schließen kann, um die Wahl der geeigneten Werkstoffe zu optimieren und durch Quantifizierung ihrer Eigenschaften effiziente Produkte zu erhalten.