Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

© KI generiert

Bewertung von Kunststoffen, Prozessen und Bauteilen

Mit der am Fraunhofer IMWS vorhandenen in-situ-CT-Vorrichtung können Probekörper unter Last (Zug/Druck) dreidimensional dargestellt werden.
Das vertiefte Verständnis von Werkstoffen und des Zusammenhangs zwischen ihrer Mikrostruktur und ihrem Verhalten während der Verarbeitung und im Einsatz ist die Basis aller Aktivitäten am Fraunhofer IMWS. Im Bereich der Polymerverarbeitung nutzen wir diese Kompetenz, um Auftraggeber mit vielfältigen Methoden bei der Bewertung von Kunststoffen, Prozessen und Bauteilen zu unterstützen.
 

 

Das umfasst:

  • Materialcharakterisierung: Analyse der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Kunststoffen
  • Lebensdauer- und Alterungsstudien: Untersuchung der Langzeitstabilität und Alterungsprozesse unter Umwelteinflüssen
  • Schadensanalyse: Identifikation und Bewertung von Defekten
  • Prüfmethoden: Anwendung und Weiterentwicklung von Prüfmethoden zur Bewertung der Materialeigenschaften

Ein entscheidender Mehrwert für Kunden ist dabei die große methodische Bandbreite, über die das Fraunhofer IMWS verfügt. Neben der entsprechenden Ausstattung stehen hoch kompetente Fachleute für die verschiedenen Verfahren zur Verfügung. Als Beispiele:

  • mechanische Prüfmethoden: Charakterisierung des mechanischen Verhaltens sowohl unter einsatz- als auch prozessbedingten Belastungen mit experimentellen und numerischen Methoden, etwa zur Bewertung des Einsatzes von polymerbasierten Faserverbundwerkstoffen in hochbelasteten Leichtbaustrukturen und -bauteilen sowie zur Bewertung von Fertigungsfehlern und Schädigungen (z.B. Delaminationen)
  • zerstörungsfreie Werkstoff- und Bauteilprüfung: mit Techniken wie Ultraschall, Röntgen-CT und Thermografie werden Merkmale wie Risse, Porosität, Faserorientierung oder Materialermüdung erkannt, um Materialintegrität und Qualität zu bewerten
  • Entwicklung und Durchführung von Struktur- und Bauteiltests: für spezifische Anforderungen entwickeln wir eigene Prüfabläufe und -aufbauten zur zuverlässigen Bewertung von Performance, Sicherheit und Lebensdauer
  • Rheologische Prüfverfahren: zur Charakterisierung von Fließeigenschaften und Deformation
  • Dynamisch-mechanische Analyse (DMA): Bewertung des mechanischen Eigenschaften und viskoelastischen Verhaltens über Temperatur und Frequenz
  • Differential Scanning Calorimetry (DSC): Bestimmung der thermischen Eigenschaften wie Schmelz- und Glasübergangstemperaturen
  • Thermogravimetrische Analyse (TGA): Analyse der thermischen Stabilität und Zersetzung von Kunststoffen
  • Hochauflösende Verfahren der Mikrostrukturdiagnostik: etwa Rasterelektronenmikroskopie zur Untersuchung der Oberflächenstruktur und Morphologie
  • Röntgenbeugung (XRD): Untersuchung der kristallinen Struktur von polymeren Materialien