Messen mit Gegendruck

Konstante Prüfbedingungen eröffnen den Weg zur Optimierung von Material und Prozess

Die rheologischen Eigenschaften einiger Polymere sind nahe des Schmelzepunkts oder bei scherinduzierter Kristallisation schwer zu analysieren. Mit einem neu entwickelten Gegendruckviskosimeter gelingt die Messung ihrer Viskosität in diesen verarbeitungsrelevanten Bereiche

Mithilfe eines Kapillarrheometers lassen sich rheologische Stoffparameter mit geringen Materialmengne unter prozessnahen Bedingungen untersuchen. Obwohl moderne Verarbeitungsmaschinen die Umformung bei immer höheren Geschwindigkeiten und Drücken erlauben, vernachlässigen Messverfahren häufig den Einfluss des Drucks auf die Viskosität.

Gegendruckviskosimeter statt -kammer

Mit dem neu. entwickelten Gegendruckviskosimeter der Göttfert Werkstoffprümaschinen GmbH, das im Wesentlichen aus zwei Kapillarrheometern besteht, lässt sich der Druck am Kapillarenauslauf regeln. Dazu wird das eine Kapillarrheometer (Gerät 1) im Auslauf mit einer Messkapillare bestückt, während das andere Kapillarrheometer ohne Kapillare arbeitet. Die Prüfkanäle sind am Auslauf über einen Kanal miteinander verbunden, sodass die Extrusion von einem zum anderen Gerät möglich ist. Druckaufnehmer vor und hinter der Kapillare messen den Druck. Das mit einer Kapillare bestückte Gerätl arbeitet wie ein konventionelles Kapillarrheometer wahlweise geschwindigkeits- oder druckgesteuert in Extrusionsrichtung. Das Gerät2 nimmt die Schmelze nach dem Durchfluss durch die Kapillare über den Verbindungskanal auf und arbeitet auf einem vorher eingestellten Druckniveau. Somit ist die Messung unter konstantem Gegendruck auch bei kleinen Scherraten möglich.

Mithilfe dieses Gegendruckviskosimeters lassen sich mit einer Materialbeschickung verschiedene Fließkurven bei definierten Gegendrücken in einem automatischen Messmodus aufnehmen. Nachdem eine Fließkurve erstellt wurde, wird das Material von Gerät2 zurück in das Gerät1 gedrückt. Anschließend lässt sich eine weitere Fließkurve bei einem anderen Gegendruck messen.

Vorteile des Gegendruckviskosimeters

Das Gegendruckviskosimeter hat neben dem vollautomatischen Messzyklus gegenüber der oben beschriebenen Gegendruckkammer insbesondere dann Vorteile, wenn Daten knapp über dem Schmelzepunkt des Polymers zu bestimnen sind oder wenn scherinduzierte Kristallisation auftritt.

Hier liegt die Stärke des neuen Gegendruckviskosimeters, das den Gegendruck und dambt die Prüfbedingungen konstant hält. Dies eröffnet einen Weg, ccherinduzierte Kristallisation, die für einige Polymere wie PP oder PET mit steigender Crchergeschwindigkeit und damit auch steigendem Druck zunimmt [3], im verarbeitungsrelevanten Bereich zu analysieren, um Betriebsbedingunqen und Material in Hinblick auf die gewünschte Morphologie zu optimieren

Gegendruckviskosimeter

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Was ist Rheologie?

Schüttet man Wasser in ein Glas, betätigt man sich bereits im Bereich der Rheologie.
Die Rheologie befasst sich mit dem Fließverhalten von Stoffen.
Fließen sie langsam oder schnell?
Was passiert, wenn man die Temperatur verändert oder den Stoff unter Druck setzt?

Diese und weitere Fragen klären wir im Hause Göttfert. Nur testen wir statt Wasser hochkomplexe Polymere, also Kunststoffe, Kautschuk- und Gummi-Materialien.

Viskosität

Die Fließeigenschaft eines Stoffes beschreibt man mit der Viskosität. Je langsamer ein Stoff fließt, desto zähflüssiger ist er und desto höher ist seine Viskosität.

Da Stoffe ihren Aggregatzustand (fest, flüssig, gasförmig) mit steigender Temperatur ändern, können auch die Fließeigenschaften eines Stoffes bei unterschiedlichen Temperaturen variieren.

Beispiel

Dieses Phänomen kennt jeder von zuhause. Holt man ein Glas Nuss-Nougat-Creme aus dem Kühlschrank, so ist diese fest und lässt sich nicht auf eine Scheibe Brot streichen. Sie ist sehr zäh und weißt daher eine hohe Viskosität auf.

Lässt man das Glas lange genug bei Raumtemperatur stehen, so verflüssigt sich die Nuss-Nougat-Creme wieder und lässt sich gut verstreichen. Sie ist nicht zu flüssig, aber auch nicht zu zäh.

Ist man dagegen hungrig und stellt das Glas in die Mikrowelle, so erwärmt sich die Creme oftmals zu stark und wird sehr flüssig. Durch die niedrige Viskosität kleckst der Brotaufstrich viel schneller und die Schweinerei nimmt schnell zu... 😁😋

Rheologie NussNougat

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Fußball Turnier Donebach 2017

Am Montag, den 10.07.2017 nahmen wir als GÖTTFERT Werkstoff-Prüfmaschinen GmbH mit einer Betriebsmannschaft im Rahmen des Sportfestes am Freizeit-Fußball-Turnier des FC Donebach 1949 eV teil.
Wir konnten durch eine junge und dynamische Mannschaft hervorstechen und im Kampf gegen die Mannschaften der Volksbank Franken und den Freizeit Sport Club Rinschheim unseren Teamgeist stärken.

Ausgetragen wurde das Turnier auf dem Kleinfeld mit einer Spieldauer von 25 Minuten pro Spiel, wobei das Wetter den Sportlern ordentlich einheizte. Mit Unterstützung der zahlreichen Fans und Kollegen konnten wir uns hinter der ungeschlagenen Mannschaft der Volksbank Franken auf einem guten zweiten Platz einreihen und ließen den Abend in geselliger Runde auf dem Sportfest ausklingen.

Donebach 2017

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Jobkontaktmesse Buchen 2017

Am Samstag, den 20.05.2017 wurde bereits zum dritten Mal die Jobmesse in der Stadthalle Buchen durchgeführt.

Mit 24 ausstellenden Unternehmen, die ihre offenen Stellen präsentierten und 555 Besuchern war die Messe auch in diesem Jahr ein voller Erfolg. Natürlich waren wir, die Firma GÖTTFERT Werkstoff-Prüfmaschinen GmbH, wieder mit einem Stand vertreten und konnten zahlreiche Besucher auf unsere Firma aufmerksam machen.

Gerne nehmen wir die daraus resultierenden Bewerbungen aller Fachkräfte, Azubis und Praktikanten entgegen.

Jobkontaktmesse Buchen 2017

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Kapillarrheometer versus MFR Messung - Die Vorteile

Hochgenaue Druckmessung führt zu verbesserter Selektivität

Kapillarrheometer vs. Schmelzindex-MFR Messung

Das Diagramm zeigt einen Vergleich von Schmelzindexmessung und Kapillarrheometer an zwei Materialien mit unterschiedlicher Oberflächenrauhigkeit im Extrudat.

Die Schmelzindexmessung als Einpunktmessung wird an einem Punkt durchgeführt, bei dem sich das Fließverhalten nur geringfügig unterscheidet, so dass sich hier nur ein Unterschied von 5% zwischen den Materialien ergibt. Die Kapillarrheometermessung wird über einen weiten Schergeschwindigkeitsbereich durchgeführt. Die Daten werden mit dem Fließgesetz nach Carreau-Winter approximiert. Hierbei zeigt die Nullviskosität als einer der wesentlichen Modellkoeffizienten einen sehr deutlichen Unterschied von 20%.

Das Material mit der höheren Nullviskosität zeigt die größere Oberflächenrauhigkeit im Extrudat.

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