Materialprüfung

Kernaufgabe des Bereichs Materialprüfung ist die umfassende zerstörende und zerstörungsfreie Charakterisierung von Material- und Bauteilproben, um basierend darauf Erkenntnisse zu Verarbeitungseigenschaften, zur anwendungsspezifischen Materialperformance, zum Versagensverhalten und zum Abbauverhalten zu gewinnen. Der Fokus liegt hierbei auf der Untersuchung von Kunststoffen und Faserverbundkunststoffen, ist aber nicht darauf beschränkt.

Neben etablierten Verfahren, zum Beispiel zur normkonformen Ermittlung mechanischer Kennwerte, werden auch neue Methoden entwickelt. 

Dem Bereich Materialprüfung sind zugeordnet:

Zur Ermittlung mechanischer Materialkennwerte können in einem modernen Prüfmaschinenpark u. a. Zug-, Druck-, Biege- und Schlagbiegeprüfungen sowohl unter Normklima als auch temperiert durchgeführt werden. Ergänzt wird dies durch Zeitstandversuche zur Untersuchung des Langzeitkriechverhaltens und dynamisch-mechanische Prüfungen zur Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens.

Die thermische Analyse umfasst die Ermittlung von verarbeitungsrelevanten Eigenschaften von Kunststoffschmelzen wie die Schmelzeviskosität, pVT-Daten oder die Wärmeleitfähigkeit. Damit können relevante Materialparameter für die Durchführung von u. a. Spritzgießsimulationen ermittelt werden. Um die thermische Eignung der Materialien unter den Bedingungen der Gebrauchsphase zu untersuchen, wird die Wärmeformbeständigkeit ermittelt. 

Mit Hilfe der 3D-Digitalmikroskopie und der Rasterelektronenmikroskopie (REM) können Proben auf unterschiedlichen Skalen bis hin zu einer Auflösung im einstelligen Nanometerbereich dargestellt werden. Über die energiedispersive Röntgenspektroskopie können in REM-Untersuchungen auch Elementgehalte und -verteilungen in Proben ortsaufgelöst ermittelt werden.

Ein Partikel- und Fasermesssystem ermöglicht die 2-dimensionale Vermessung der geometrischen Eigenschaften von Partikeln bzw. Fasern ab einem Durchmesser von ca. 10 µm.

Die Mikro-Computertomographie ermöglicht die dreidimensionale Darstellung von Materialproben und Bauteilen mit einer Detailerkennbarkeit bis hinab in den (sub-)Mikrometerbereich. Sie eignet sich insbesondere, um die innere Struktur von Proben zu untersuchen und, da es sich um ein zerstörungsfreies Verfahren handelt, den Zustand einer Probe über die Dauer eines Versuches wiederholt zu erfassen und so zeitliche Veränderungen darzustellen.

Für die Untersuchung Werkstoffverhaltens unter Umwelteinflüssen sowohl in als auch nach der Gebrauchsphase stehen Versuchsanlagen zur beschleunigten Bewitterung und zur Simulation des Abbaus in der Umwelt zur Verfügung.

Durch statistische Versuchsplanung können für umfangreiche Studien mit einer großen Anzahl an Versuchsparametern die signifikanten Parameter identifiziert und der experimentelle Versuchsaufwand damit maßgeblich reduziert werden.