Neue Perspektiven | New prospects
Schadensanalytik von Kunststoffen. Cutting edge in failure analysis of plastics.
Contact: Dr. Robert Brüll · Telephone: +49 6151 705 - 8639 · robert.bruell@lbf.fraunhofer.de
Kunststoffe ersetzen traditionelle Werkstoffe in vielen
Forschungsanstrengungen gelang es, bildgebende Techniken
Langzeitanwendungen, die bisher Metallen oder keramischen
so weiterzuentwickeln, dass damit beispielsweise der Verlust
Werkstoffen vorenthalten waren. Typische Beispiele sind
von Additiven aus Kunststoffbauteilen und Veränderungen
Lagerbehälter, Rohre oder Komponenten im Automobilbau.
des molekularen Aufbaus des Kunststoffs mit bisher nicht
Dort sind die Kunststoffe jedoch vielfach Bedingungen
gekannter Informationstiefe dargestellt werden können. Die
ausgesetzt, die zu einem Materialabbau führen können. Dazu
Analyse kommt mit kleinsten Materialmengen aus: Hierzu
gehören beispielsweise aggressive Medien wie Säuren und
wird ein Mikrotomschnitt des Bauteils präpariert und mittels
Öle, aber auch Sonnenstrahlung und Feuchtigkeit. Im Laufe
Infrarotmikroskopie untersucht. Durch Auswertung geeigneter
der Anwendungszeit kann es zu Materialversagen kommen,
Absorptionsbanden im Spektrum kann so beispielsweise die
welches zu äußerst kostspieligen Schäden führen kann.
Verteilung von Thermo- oder Lichtschutzstabilisatoren im Bauteil präzise in einem Konturplot mit farbcodierter Häufigkeit
Für eine sachgerechte Anwendung sind daher die Auswahl
dargestellt werden.
des Kunststofftyps sowie dessen Additivierung von entscheidender Bedeutung. Der „klassische“ Ansatz der
Derartige Untersuchungen können nicht nur mit großem
Schadensanalytik ist es, Schichten mechanisch aus einem
Erfolg zur Schadensanalytik eingesetzt werden. Sie stellen
Bauteil zu präparieren und diese einzeln mit unterschiedlichen
gleichermaßen eine äußerst wertvolle Ergänzung zu klassi-
Techniken zu analysieren. Dies ist sehr arbeitsaufwändig
schen Materialprüfungen dar und ermöglichen es, die Ursache
und aufgrund der Probenahme schlecht reproduzierbar.
für nicht bestandene Tests oder Materialversagen zu ermitteln.
Neu am LBF entwickelte analytische Methoden ermöglichen
Dies wiederum eröffnet dem Bauteilhersteller die Möglichkeit,
es nun, Veränderungen an Kunststoffbauteilen infolge von
Kunststoffe und/oder stabilisierende Additive gezielt
Medienkontakt oder Bestrahlung bereits viel frühzeitiger und
auszuwählen und die Qualität von Bauteilen für bestimmte
mit höherer Präzision zu erkennen: Als Ergebnis mehrjähriger
Anwendungen maßzuschneidern.
90
Fraunhofer LBF Annual Report 2012