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Entwicklung maßgeschneiderter Compounds
Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).
Verarbeitung und Weiterbearbeitung von Kunststoffprodukten
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung.
Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.
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Terahertz- Klebstoffaushärtung
Inline-Monitoring der Aushärtung von applizierten Klebstoffen mittels kostengünstiger Terahertz-Methoden
Projektdauer
Von: 01.05.2022 Bis: 30.04.2024Beschreibung
Im durchgeführten Forschungsprojekt wurde gezeigt, dass eine Prozess- und Qualitätskontrolle zur Aushärteüberwachung von Klebstoffen in einem Klebeverbund möglich und realisierbar ist, was am Ende des Projektes an real in der Industrie eingesetzten Bauteilen gezeigt werden konnte.
Zusammenfassend konnten alle gesteckten Ziel erreicht oder übertroffen werden:
- Es wurde ein Messaufbau konstruiert, der die THz- sowie die Radar-Technik aufnehmen kann und zur Messung mehrerer Proben bewegbar ist. Weiterhin war der Messaufbau eingehaust, um verschiedene Klimate einzustellen und eine effektive Absaugung der teils gesundheitsgefährdenden Klebstoffausdünstungen zu ermöglichen. Weiterhin wurden Wärmelampen und Dispenser installiert die eine Temperatur- und Luftfeuchteänderung im Messraum ermöglichten.
- Es wurden tiefergehende Erkenntnisse der Wechselwirkung der THz- und Radarwellen an aushärtenden Klebstoffen, hinsichtlich Dämpfungseffekten durch Absorptionen, gewonnen. Diese konnten in Korrelation zu den Herstellerangaben zu charakteristischen Aushärtezeiten gestellt werden.
- Es wurde ein Auswerte- und Vorhersagealgorithmus entwickelt, der die Aushärtekurven simulierte und zukünftig genutzt werden kann. Damit können Vorhersagen über Aushärteverläufe, anhand der in einer Datenbank hinterlegten historischen Verläufe, getroffen werden. Dies kann in der industriellen Praxis einen erheblichen positiven Effekt erzielen, da präziser gesagt werden kann, wann die Klebung für den Anwendungsfall genügend ausgehärtet ist.
- Neben der THz-Technik zeigte auch die Radar-Technik basierend auf einem 300 GHz Sensor gute Ergebnisse bei der Überwachung der Klebstoffaushärtung. Sogar eine sehr preisgünstige 24-GHz-Eigenbauvariante konnte die Klebstoffaushärtung monitoren.
Insgesamt wurde ein breites Portfolio an physikalisch sowie chemisch härtenden Klebstoffen untersucht. Hierbei konnte bei allen Klebstoffen bis auf die Polykondensationsklebstoffe eine Machbarkeit zur Aushärteüberwachung festgestellt werden. Da die Verläufe der Aushärtekurven gut mit den charakteristischen Aushärtezeiten der Klebstoffhersteller korrelierten und diese auch mit unterschiedlichen Referenzverfahren, wie der Rheologie, der DSC oder der IR-Spektroskopie, validiert wurden, kann zukünftig sowohl die THz- als auch die Radar-Technik zur Aushärteüberwachung von applizierten Klebstoffen herangezogen werden. Insbesondere kann in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen, aufgrund von Temperatur- oder Luftfeuchteunterschieden, oder der geometrischen Klebesituation der Aushärteverlauf variieren, was mit dieser Messtechnik nun inline oder im Feld direkt überwacht werden kann.
