Prozesskosten minimieren

digi test II Portal mit teilweise bestückten Werkstückträgern (Bild: Bareiss Prüfgerätebau GmbH)

17.09.2018 Prozesskosten minimieren

Neues System zur Bestimmung des Aushärteverhaltens von Dichtmaterialien

von Oliver Wirth (Bareiss Prüfgerätebau GmbH)

Warum ist es für Hersteller von Dichtstoffen wichtig, das Aushärteverhalten ihrer Produkte genau  u kennen? Zum einen ist dieses Aushärteverhalten für die Verarbeitung des Materials notwendig, zum anderen stellt sich die Frage, wann das Produkt weiterverarbeitet werden kann. In Zusammenarbeit mit einem Anwender wurde ein neues Verfahren entwickelt, das signifikant Kosten spart.

Das Bestimmen dieser materialspezifischen Eigenschaften war in der Vergangenheit recht aufwändig. Um das Aushärteverhalten genau charakterisieren zu können, war die Aufnahme von vielen Härte-Messwerten notwendig. Dies überstieg i.d.R. den Zeitraum eines normalen Arbeitstages. In der Vergangenheit konnte der Mitarbeiter am nächsten Morgen zwar direkt weitermessen, um die Aushärtekurve zu vervollständigen. Allerdings konnte der Messverlauf nicht konsequent nachvollzogen werden, da keine lückenlosen Messdaten vorhanden waren. In diesem Fall gab es die Möglichkeit, die Aushärtekurve mathematisch zu vervollständigen und so die kritische Härte zu bestimmen. Dies war allerdings nur mit aufwändigen Algorithmen möglich und stellte eben keine echt gemessenen Werte dar.

Ein neuer Ansatz
Die Geschäftseinheit Oberflächentechnik des Unternehmensbereichs Coatings der BASF, die unter der Marke Chemetall agiert, hat deshalb einen neuen Prozess entwickelt. Gemeinsam mit der Bareiss Prüfgerätebau GmbH wurden in enger Zusammenarbeit ein detailliertes Pflichtenheft erstellt und Tests mit den Materialien durchgeführt. Aus Machbarkeitsstudien hat sich so das von Bareiss entwickelte „Shore-A-Verfahren“ zur Messung an Formteilen herauskristallisiert. Die Idee bestand darin, eine Messmaschine (Bild 1) zu entwickeln, die viele verschiedene Proben in unterschiedlichen Zeitintervallen wiederkehrend mannlos misst und das echte Aushärteverhalten aufnimmt und darstellt. Die daraus entstandenen Anforderungen beziehen sich auf die automatische Vermessung von bis zu 28 Werkstückträgern, wobei jeder Werkstückträger wiederum aus einer bis drei Proben besteht. Jeder Probekörper muss selbstverständlich auch normkonform vermessen werden. Das bedeutet, die Messmaschine darf jede Position nur einmal anfahren. Der Abstand, den die Messpositionen zueinander haben müssen, beträgt – laut DIN ISO 7619-1 – 6 mm, wobei der Abstand zur Außenkante 12 mm nicht unterschreiten darf. Aus diesen Vorgaben und der gegebenen Probengeometrie ergeben sich 34 Messpunkte pro Probekörper. Diese Messpunkte werden in zeitlichen Abständen bezüglich ihrer Härte geprüft. Außerdem wird der Härteverlauf graphisch dargestellt.