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Ultraschall-Prozesskontrolle mechanischer Parameter von aushärtenden Polymeren

Inline-Sensorik für die Herstellung von Kunststoffkomponenten
  • Joachim Döring , Wolfgang Stark , Jürgen Bartusch , Jarlath McHugh and Werner Simon
Published/Copyright: May 26, 2013
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Kurzfassung

Mit einer neuartigen Ultraschall-Sensorik ist die differenzierte kontinuierliche Überwachung der Harzaushärtung in der Produktion von Bauteilen aus vernetzten Kunststoffen realisierbar. Der optimale Ablauf dieses Prozesses ist bestimmend für die mechanischen Eigenschaften der Komponenten und ihre Lebensdauer, was insbesondere für deren zunehmenden Einsatz in sicherheitsrelevanten Anwendungen an Bedeutung gewinnt. Die hier eingesetzte Durchschallung des gefüllten Werkzeugs ermöglicht mit der Verfolgung der Schalllaufzeit den direkten Zugriff auf die elastischen Moduli als qualitätsbestimmende Eigenschaften. Die Extremwerte der Ableitung der normierten Laufzeit können direkt für die Prozesssteuerung verwendet werden und haben sich bereits in der industriellen Praxis bewährt.

Abstract

A new kind of ultrasonic sensor technique monitors continuously the resin curing during production of thermosetting plastic components. The optimised performance of this reaction determines the mechanical properties and the life time of the materials. This is especially desired for the growing number of applications with high safety requirements. The applied ultrasound transmission of the filled mould allows the registration of the changing sound velocity and the transmission time relating directly to the elastic moduli and thus to the properties of the polymer. The extreme values of the derivative of the normalised transmission time can be employed directly for the process management which has been successfully approved in industrial environment.


Dr. rer. nat. Joachim Döring, geb. 1947, studierte Physik an der Humboldt-Universität zu Berlin. Nach fünfjähriger Tätigkeit in der Entwicklung mikroakustischer Bauelemente promovierte er an der Akademie der Wissenschaften auf dem Gebiet der akustischen Oberflächenwellentechnik. 1992 ging er an die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin, wo er als Projekt- und Arbeitsgruppenleiter Verfahren zur zerstörungsfreien Charakterisierung von Materialien mit Ultraschall entwickelt.

Dr. rer. nat. habil. Wolfgang Stark, geb. 1948, studierte Physik an der Humboldt Universität Berlin und promovierte 1975 auf dem Gebiet Festkörperphysik. Er war 15 Jahre im Institut für Polymerenchemie mit polymerphysikalischen Untersuchungen betraut. Seit 1991 ist er an der BAM im Aufgabengebiet der Qualitätssicherung und Prüfung von Kunststoffteilen, insbesondere vernetzenden Systemen, tätig.

Dipl.-Ing. Jürgen Bartusch, geb. 1955, studierte Informationstechnik an der TU Dresden. Von 1980 bis 1992 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Akademie der Wissenschaften auf dem Gebiet der Entwicklung von Messgeräten, insbesondere für die Untersuchung mikroakustischer Bauelemente. Seit 1992 beschäftigt er sich an der BAM mit der Entwicklung von Hard- und Software zur Bestimmung von Materialparametern mit Ultraschall.

MS Jarlath McHugh, geb. 1972, studierte Kunststofftechnologie an der University of North London. Nach dem Abschluss als Bachelor of Polymer Engineering begann er 1996 seine Tätigkeit an der BAM. Sein Arbeitsgebiet ist das Härtungsverhalten von Kunststoffen, auf dem er sich 2001 zum Master of Science der Cranfield University qualifiziert hat.

Dr. rer. nat Werner Simon, geb. 1961, studierte Physik an den Universitäten Bayreuth und Konstanz und promovierte über neue Materialien für Solarzellen. Nach 4-jähriger Tätigkeit bei Pilkington Flachglas AG im Bereich Glasbeschichtung, wechselte er zu Automotive Lighting AG und übernahm dort 2001 die Gruppenleitung Verfahrenstechnik und Materialentwicklung für die Duroplast-Fertigung.


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Online erschienen: 2013-05-26
Erschienen im Druck: 2007-05-01

© 2007, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 17.2.2026 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/120.100808/html
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