Die Fließeigenschaften von Kunststoffschmelzen

Mit Hilfe von Rotations- und Hochdruckkapillar-Rheometern messen wir die Fließeigenschaften von Kunststoffschmelzen in Abhängigkeit von Temperatur, Zeit und Deformationsgeschwindigkeit. Dabei werden die viskoelastischen Eigenschaften sowohl im Bereich kleiner als auch großer Scher- und Dehnraten erforscht.

Diese Eigenschaften sind essenziell für die Auslegung von Maschinen und Verarbeitungsprozessen von Kunststoffen, besonders im Extruder während des Aufschmelzens und des Homogenisierens sowie bei der Formgebung.

Und im TTZ-HAS?

Aktuell wird daran geplant, ein modernstes Rheometer in die Räumlichkeiten einzuziehen. Damit können bereits früh Untersuchungen zum Verhalten der Schmelze unter unterschiedlichsten Bedingungen durchgeführt werden. Darunter fallen zum Beispiel Messungen unter Scherung, Dehnung oder gekoppelte Methoden, bei denen die rheologischen Eigenschaften z.B. mit den elektrischen Eigenschaften parallel gemessen werden können. Das gibt tiefe Einblicke in die Ursachen für bestimmte Verhaltensmuster von Polymerschmelzen, was widerum dazu hilft, Prozesse wie Extrusion und Compoundierung besser zu verstehen und dadurch optimieren zu können.

Das Bild zeigt das Prinzip wie die Viskosität von Kunststoffschmelzen mit einem oszillierenden Rheometer gemessen wird. Es handelt sich dabei um zwei Runde, sich axial drehende Platten, zwischen denen eine Probe eingelegt ist.
Das Bild zeigt die Berechnung von Schergeschwindigkeit. Zwei Platten bewegen sich in entgegengesetze Richtungen. Dadurch wird die Probe zwischen den beiden Platten geschert. Scherung berechnet sich dann aus Geschwindigkeit und Abstand der Platten.