WO2020182889A1 - Verfahren und vorrichtung zur materialdatenanalyse - Google Patents

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WO2020182889A1
WO2020182889A1 PCT/EP2020/056512 EP2020056512W WO2020182889A1 WO 2020182889 A1 WO2020182889 A1 WO 2020182889A1 EP 2020056512 W EP2020056512 W EP 2020056512W WO 2020182889 A1 WO2020182889 A1 WO 2020182889A1
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measuring cell
plastic
pressure
sensors
data analysis
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PCT/EP2020/056512
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Florian Kessler
Philipp Nicolas Wagner
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cellEQ GmbH
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    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/40—Test specimens ; Models, e.g. model cars ; Probes

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for
  • Production process mapping material data analysis of plastics in which the plastic materials used in the production process are discontinuously analyzed for their material behavior in the production process.
  • the method and the device are equally suitable for process optimization, material and process parameter determination and for quality assurance for plastics or
  • Material data and the generation of knowledge about material behavior play a major role in development and manufacturing processes in order to efficiently set and control processes and to be able to develop materials in a targeted manner.
  • Various devices and methods are used here. On the one hand, these are used to analyze the properties of the resulting plastic,
  • the mechanical properties e.g. tensile and flexure tests on manufactured specimens
  • the physical properties e.g.
  • Rheometers for example, are used here (e.g. to describe the flow behavior of plastic melts or for
  • Calorimeter (e.g. to describe thermal effects during the
  • Dilatometer e.g. to describe the thermal and chemical shrinkage of plastics during analysis
  • infrared spectroscopes e.g. to analyze different molecular groups in the plastic during production
  • the measuring devices used to date for determining material data have the common feature that they are different from those used in production
  • Amounts of material describe the condition of the plastic precisely and in a defined manner (e.g. exactly one defined temperature, one defined pressure, etc.) and none
  • the use of the devices in the sense of process and goods quality assurance is possible.
  • incoming, outgoing, production and batch controls are generally carried out discontinuously; with suitable adaptation of the devices, continuous control is also conceivable.
  • one or more material characteristics specific to the combination of the material and process used are examined (e.g. the viscosity at
  • Test speed the temperature profile during the measurement, etc.
  • Process parameters depend. This includes, for example, the type of
  • Conditioning of the plastic e.g. drying, degassing, temperature control
  • the type of processing e.g. temperature profile for the type of processing
  • the manufacturing process is very incomplete, so that a transfer of the generated material data to real industrial processes is only possible to a limited extent.
  • the preparation of the test specimens e.g. filling and weighing of measuring crucibles, mixing of reactive plastics to be cured
  • manual mixing process can be initiated and important material data is lost. Due to the manual preparation, which takes place before the manual introduction into the measuring cell, conditioning / storage in an environment similar to a production process (e.g. day containers, drying ovens) is only possible to a limited extent.
  • a production process e.g. day containers, drying ovens
  • EP2821773A1 describes a method and magazine for holding, transporting, processing and archiving thermoanalytical samples. Although the process and magazine mean that transfer is automated into a
  • thermoanalytical measuring cell is made possible, the processing of the materials is not mapped. In addition, preliminary work on the samples or
  • Measuring cell related to the material to be analyzed Measuring cell related to the material to be analyzed.
  • the measuring cell as such often does not reflect the conditions that the plastic experiences in the actual manufacturing process.
  • these include, for example, the type and course of temperature control and the media used for this (e.g. liquid temperature-controlled, electrical temperature-controlled), the type and course of the prevailing Pressure (in known measuring devices often released via an applied gas pressure, in contrast to presses used in industrial processes), the auxiliary materials used in the mold (e.g. release agents, tool coatings) or the exact material composition of the mold tools used on the
  • JPH0420850A describes a method for pressure-dependent dilatometry. Although the pressure is applied mechanically to the sample, all other important parameters of the manufacturing process, as mentioned above, are neglected.
  • ISO 17744 2004, in which the generation of material data in the area of punch dilatometry is standardized, severely restricts the mapping of manufacturing processes (e.g. isothermally preheated tools) by specifying maximum heating and cooling rates.
  • Device for material loading is in principle able to measure material behavior. For this reason, the use of devices of this type is limited to certain processes, in the present patent the injection molding process.
  • the object of the invention is therefore to provide a method and a device for the material data analysis of plastics in an environment similar to a production process. This includes both the individual components of the device and, in particular, their interaction in an automated process. This results in a significant improvement over the state of the art, since for the first time the effects of process parameters can be described holistically directly in the material data analysis and processes can thus be set more efficiently. At the same time, knowledge about that increases
  • this object is achieved by a method for
  • plastic materials are stored in flowable or free-flowing form under conditions similar to production processes, b) the plastic materials from storage under controlled conditions
  • the plastic test specimen can be removed from the mold after the measurement, the process sequence being controlled by a control unit in such a way that no manual intervention is required from storage to production of the plastic test specimen and measurement in the measuring cell and the control unit activates
  • Evaluation module for recording and evaluating the measured
  • Process parameters includes.
  • a device for material data analysis of plastics in which one or more storage containers for storage and Conditioning of plastic materials (2) are connected via a line (3) with integrated pump or conveyor technology to a conveyor and metering device (5) which has a control unit (6), the conveyor and metering device (5) via a further line (7) or directly connected to a measuring cell (8), which has a device for level measurement (control of the amount of material in the measuring cell) and pressure (9) and the device has a control unit (11) with which the bearings - and conditioning conditions, the
  • the application of pressure in the measuring cell can be controlled and which can record and evaluate the data determined in the measuring cell by suitable sensors, the conveying and metering device (5) additionally having a
  • Mixing device (4) can be connected.
  • the sequence of components (3) to (6) of the device according to the invention described above is preferred, but a different sequence is also possible according to the invention. It is essential to the invention that the device is designed in such a way that the pressurization of the measuring cell required for the measurement takes place independently of the conveying and metering process.
  • the device is very similar in its functions to the plant and process technology used in manufacturing processes.
  • a reduction in quality and compliance with metrological boundary conditions for determining defined material data is not known to date and is part of the present invention.
  • plastic in the context of the invention means a material consisting to a substantial extent of one or more polymers that in the
  • Plastic component in the sense of the invention is that made of the plastic with the manufacturing process, the parameters of which in the inventive
  • Material data analysis are based, manufactured component. This can be an end product as well as an intermediate product from which an end product is manufactured by means of further processing steps.
  • plastic material denotes the starting material from which the plastic or the plastic test specimen is made.
  • Plastic material contains the substance or substances that make up the plastic
  • Monomers, oligomers or polymers as well as, if appropriate, additives and auxiliaries such as solvents, antioxidants, catalysts, light stabilizers, UV absorbers, dyes, color pigments, stabilizers, processing aids, flame retardants, fillers, fibers, e.g. Aramid fibers, carbon fibers or glass fibers, and / or surface-active compounds.
  • additives and auxiliaries such as solvents, antioxidants, catalysts, light stabilizers, UV absorbers, dyes, color pigments, stabilizers, processing aids, flame retardants, fillers, fibers, e.g. Aramid fibers, carbon fibers or glass fibers, and / or surface-active compounds.
  • additives and auxiliaries such as solvents, antioxidants, catalysts, light stabilizers, UV absorbers, dyes, color pigments, stabilizers, processing aids, flame retardants, fillers, fibers, e.g. Aramid fibers, carbon fibers or glass fibers, and / or
  • Plastic test specimen within the meaning of the invention is the physical object made of the plastic, which as a result of the implementation of the invention
  • FIG. 1 A schematic representation of the device according to the invention
  • FIG. 2 A cylindrical measuring cell according to the invention with a simple punch Fig. 2 (a) and 2 (b) Detailed view of a closable material feed of a cylindrical measuring cell according to the invention with a simple punch according to Fig. 2 Fig. 3 A cylindrical measuring cell according to the invention with a multi-part punch Fig pyramidal measuring cell according to the invention
  • FIG. 5 A measuring cell according to the invention with standard body geometry
  • the starting point for the method according to the invention for material data analysis of plastics is the storage of the plastic material to be used under conditions that are as similar as possible to the production process, preferably production identical. This applies in particular to temperature, pressure and mixing, but can also include storage time, protective gas atmosphere, container geometry or
  • the plastic material or, depending on the plastic to be examined, the plastic materials are then usually automatically and without manual intervention via a metering device, as described below in the description of
  • the plastic materials must be in a flowable form, e.g. in the form of a liquid, gel, paste or powder or can be converted from a solid to a flowable state by supplying thermal energy, e.g. B. when melting granules.
  • the metering should also take place under conditions similar to the production process. Therefore, the metering device used should match the metering device as much as possible
  • the metering device used has a control unit which allows the quantities metered into the measuring cell and the metering speed to be controlled and monitored with high accuracy. If the manufacturing process requires manual handling (e.g. manual insertion of press mats into a tool), the normally automated measuring process can also be interrupted and manual handling carried out accordingly.
  • the dosage can be preceded or followed by a mixing process, or depending on the process used
  • Mixing device can also be integrated into the dosing process.
  • a mixing process is particularly necessary for two- or multi-component plastics, in which two or more plastic materials are only converted into plastic in the measuring cell through a chemical reaction.
  • a mixing process may be necessary, for example in order to optimally add the additives and auxiliaries contained in the plastic material
  • the mixing device used must correspond as closely as possible to the mixing device used in the manufacturing process to be examined.
  • a mixing process following the dosing is particularly necessary when using external, industrial dosing technology that can be integrated into the device via adapted interfaces, as described further below in the description of
  • the plastic material or the plastic materials are the intended
  • Dosing, but also the actual level of the measuring cell can be recorded during the measurement.
  • it is also possible to measure further process-relevant material parameters at the same time preferably reaction speed, hardening speed, degree of hardening depending on the time and / or gel time.
  • plastic material can be used for
  • Measurement of the degree of curing prior calibration of the measuring cell may be necessary.
  • the plastic material is kept in the measuring cell up to the maximum degree of hardening under temperature and the density is determined at the maximum degree of hardening.
  • the measuring cell is specifically adapted to the manufacturing process for the plastic to be examined, as will be explained in more detail below in the description of the device according to the invention. It is possible to determine the influence of further process-relevant parameters in the measuring cell, in particular the influence of release agents, tool materials and / or tool surfaces.
  • the method according to the invention also allows the plastic test specimen produced in the measuring cell to be demolded, so that further processing
  • the method according to the invention for material data analysis of plastics can be used for a large number of plastics and manufacturing processes and is suitable for manufacturing processes in the low pressure range below 50 bar, preferably at 1 to 20 bar, and in the high pressure range at at least 50 bar, preferably 50 to 200 bar . These pressure ranges apply to both the
  • Pressure range in the measuring cell internal mold pressure
  • the method according to the invention can be used particularly advantageously in manufacturing processes in which at least two different plastic materials are used and mixing and metering takes place in the high pressure range at at least 50 bar, preferably at 50-200 bar mixing pressure.
  • the inventive method for material data analysis of plastics can be used for material data analyzes in connection with a large number of
  • Manufacturing processes are used. It is particularly suitable for discontinuous manufacturing processes such as injection molding, reaction
  • Injection Molding Liquid Composite Molding (LCM) processes such as Resin Transfer Molding (RTM), Structural RIM Process (S-RIM), wet pressing,
  • RTM Resin Transfer Molding
  • S-RIM Structural RIM Process
  • VI Vacuum infusion
  • SMC sheet molding compound
  • BMC bulk molding compound
  • IMC in-mold Coating
  • At least one defined state point of the processes pressure / temperature, which the materials during continuous production at a certain point in time or at a
  • Such processes are, for example, extrusion and pultrusion.
  • the present invention also includes a
  • the main components of this device are one or more storage containers for the storage and conditioning of plastic materials (2), a conveying and metering device (5) which has a control unit (6) and a measuring cell (8) which has a device for level measurement and
  • the storage container (s) (2) are connected to the conveying and metering device (5) via one or more lines (3), the lines (3) usually having conventional conveying units such as pumps or screw conveyors arranged in the vicinity of the storage container (not shown in Fig. 1), the promotion of the plastic materials from the storage container or containers in the conveyor and
  • the conveying and metering device (5) is connected to the measuring cell (8) via a further line (7) or directly.
  • the device according to the invention can have a mixing device (4), which is preferably the conveyor and
  • Dosing device (5) is connected immediately upstream, but the conveyor and
  • Dosing device (5) can also be connected downstream (especially when using external units) and especially when using the device for high pressure processes as a common unit comprising the conveying and
  • Dosing device (5) and the mixing device (4) can be designed.
  • the device according to the invention is preferably available as a "stand alone"
  • Data processing system is designed that only has one or more
  • Components of the device according to the invention is connected.
  • measuring cell (8) via suitable branch or bypass lines with storage tanks, possibly including mixing and
  • Dosing device (5) which is an exact and controlled
  • Dosing of the possibly already mixed plastic materials into the measuring cell is made possible because the production or laboratory systems usually provide excessively large volume flows and / or do not have an internal control unit for the amount of material required for precise measurements.
  • Device for applying pressure, vacuum or protective gas can be equipped with a stirring device or a temperature control device. There it can be, for example, normal day containers for liquid plastic materials or drying funnels for granulates or powders.
  • the conveying and metering device (5) can be designed differently.
  • the mixing and metering accuracy of the mixing device (4) and the conveying and metering device (5) is preferably ⁇ 1 ml and in particular ⁇ 0.05 ml.
  • the conveying and metering device (5) has a Control unit (6) which measures the delivery rate and forwards the data to control the delivery rate.
  • the flow rate is preferably measured using a flow measurement for liquid plastic materials and a gravimetric measurement for powders or granulates.
  • the area of the conveying and metering device (5) and the mixing unit (4) has a total volume of approx. 1-2000 ml and in particular 5-400 ml depending on the volume of the measuring cell used.
  • Mixing device (4) are conventional mixers known to those skilled in the art. For example, plastic-based static mixers, compressed air-operated dynamic mixers or countercurrent mixers are used in low-pressure processes. If high-pressure mixing is required, high-pressure mixing heads known per se are used. In these mixing heads, mixing takes place through the kinetic energy of the components, which are shot at each other under high pressure, mix in the process and then enter the measuring cell be pressed. In this case there is a combination of funding and
  • the measuring cell (8) is specifically adapted to the Fierstell process for the plastic to be examined. It consists of a measuring cell base and an outer wall directly connected to it, as well as a stamp, which can optionally have a device for applying a vacuum (Fig. 2) or can be designed in two or more parts (Fig. 3).
  • the geometry of the measuring cell (8) is not identical to the component that is to be produced with the process being examined, but is optimized with regard to the most accurate possible measurement of the material data.
  • Preferred shapes are a cylindrical measuring cell (Fig. 2 and 3) or a pyramidal measuring cell (Fig. 4). Depending on the desired measurement data and
  • FIG. 5 shows a measuring cell in which, as the sectional view along the line a shows, a tensile rod according to DIN EN ISO 527-2 is formed as a plastic test specimen, so that both an analysis of the plastic under process conditions and a direct test the plastic test specimen can be carried out in a mechanical test.
  • the volume of the measuring cell (8) is preferably 1 to 200 ml and in particular 5 to 40 ml.
  • Measuring cell can be selected so that there is only a very small temperature gradient within the resulting plastic test specimen. On the other hand, choosing a measuring cell (8) that is too small leads to metering inaccuracies which reduce
  • the type of material feed into the measuring cell depends on the type of process to be mapped. According to the invention, it is preferably carried out automatically.
  • an automatic material feed into the measuring cell (8) is possible through a separate device attached to the end of the line (7) when the measuring cell (8) is completely open, the device being designed so that the measuring cell (8) after the material feed to carry out the measurement can be closed so that the attached to the end of the line (7) Not setting up pressurization to perform the measurement
  • the material is preferably supplied via a supply device attached to the end of the line (7) and connected to the measuring cell (8). It is crucial that the feed device can be closed and the closure withstands the application of pressure to carry out the measurement, but does not itself exert any pressure on the material and the material in the
  • the measuring cell completely depends on the material in the
  • Dosing device separates. Ball valves, slide valves, valves, tappets, directional control valves, for example, are suitable for closing the feed device.
  • Check valves, diaphragms, pressure valves, check valves, balls, needles that can be driven in different ways (e.g. hydraulically, pneumatically, electrically, manually).
  • the material is preferably fed into the part of the measuring cell that is not moved by the device for applying pressure. It is particularly advantageous in the case of liquid plastic material if the
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) show an enlarged representation of the area designated by (X) in FIG. 2, by way of example, a feed device for a measuring cell according to FIG. 2.
  • a slide (26) in the measuring cell base is used here as a closure, which can be moved in the direction of the arrow (B) and controls the filling and closing of the measuring cell.
  • FIG. 2 (a) shows the slide (26) in the open position for filling, FIG. 2 (b) in the closed position for carrying out the measuring process.
  • Such or similar feed devices can also be used in an analogous manner in the measuring cells shown in FIGS. 3, 4 and 5.
  • the feed device does not necessarily have to be arranged under the measuring cell, but can also e.g. be attached to one side.
  • the material can also be fed manually via the line (7) into the opened measuring cell (8), which is then closed again to carry out the measuring process
  • the measuring cell (8) has a device for level measurement and a device for pressurization (9) with which the stamp can be moved in the direction of the arrow (A).
  • the measuring cell design can be combined in one facility or represent two stand-alone facilities.
  • the measuring cell usually has sensors for determining volumetric and thermal data.
  • the measuring cell is with a
  • Temperature control device and can also have sensors for measuring calorimetric and rheometric data, viscosity and / or des
  • Suitable sensors are, for example
  • Temperature and pressure sensors displacement sensors, sensors for dielectric analysis (DEA sensors), electrical resistance sensors, heat flow sensors, sensors for infrared or visible light and / or ultrasonic sensors.
  • DEA sensors dielectric analysis sensors
  • heat flow sensors sensors for infrared or visible light and / or ultrasonic sensors.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur herstellungsprozessabbildenden Materialdatenanalyse von Kunststoffen, bei der die im Herstellprozess eingesetzten Kunststoff-Materialien diskontinuierlich auf ihr Materialverhalten im Herstellungsprozess analysiert werden. Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich gleichermaßen zur Prozessoptimierung, Material- und Prozesskennwertermittlung und zur Qualitätssicherung für Kunststoffe bzw. Kunststoff-Teile.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Materialdatenanalyse
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
herstellungsprozessabbildenden Materialdatenanalyse von Kunststoffen, bei der die im Herstellprozess eingesetzten Kunststoff-Materialien diskontinuierlich auf ihr Materialverhalten im Herstellungsprozess analysiert werden. Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich gleichermaßen zur Prozessoptimierung, Material- und Prozesskennwertermittlung und zur Qualitätssicherung für Kunststoffe bzw.
Kunststoff-Teile.
Die Analyse von Kunststoffen und Kunststoff-Materialien zur Bestimmung von
Materialdaten und Generierung von Kenntnissen über das Materialverhalten spielt in Entwicklungs- und Herstellungsprozessen eine große Rolle, um Prozesse effizient einzustellen und zu kontrollieren und um Materialien gezielt entwickeln zu können. Dabei kommen diverse Vorrichtungen und Verfahren zum Einsatz. Mit diesen werden zum einen die Eigenschaften des entstandenen Kunststoffs analysiert,
beispielsweise die mechanischen Eigenschaften (z. B. Zug- und Biegeversuch an hergestellten Probekörpern), die physikalischen Eigenschaften (z. B.
Glasübergangstemperatur, thermische Beständigkeit, Feuchtegehalt) und viele mehr. Zum anderen wird die Analyse von Kunststoffen genutzt, um die eigentliche
Entstehung des Kunststoffs bzw. das Verhalten der eingesetzten Kunststoff- Materialien während des Reaktions- und/oder Urform prozesses zum Kunststoff- Produkt zu beschreiben. Hier kommen beispielsweise Rheometer zum Einsatz (z. B. zur Beschreibung des Fließverhaltens von Kunststoffschmelzen oder zur
Beschreibung des Viskositätsverlaufs während einer chemischen Reaktion),
Kalorimeter (z. B. zur Beschreibung von thermischen Effekten während der
Abkühlung einer Schmelze oder der Reaktion der Kunststoff-Materialien),
Dilatometer (z. B. zur Beschreibung der thermischen und chemischen Schwindung von Kunststoffen während der Analyse), Infrarotspektroskope (z. B. zur Analyse unterschiedlicher Molekülgruppierungen in dem Kunststoff während der Herstellung) und viele mehr. Die bisher eingesetzten Messgeräte zur Materialdatenermittlung haben die Gemeinsamkeit, dass sie anders als in der Produktion verwendete
Prozesstechnik durch ihren Aufbau und die für die Analyse notwendigen
Materialmengen den Zustand des Kunststoffes genau und definiert beschreiben (z. B. genau eine definierte Temperatur, ein definierter Druck etc.) und keine
Inhomogenitäten vorliegen, wie es in einem Produktionswerkzeug der Fall wäre.
Neben der beschriebenen Generierung von diskreten Materialdaten unter definierten Bedingungen ist der Einsatz der Vorrichtungen im Sinne einer Prozess- und Waren- Qualitätssicherung möglich. Hierbei werden Eingangs-, Ausgangs-, Produktions- sowie Chargenkontrollen in der Regel diskontinuierlich durchgeführt, bei geeigneter Adaption der Vorrichtungen ist auch eine kontinuierliche Kontrolle denkbar. Zudem wird in der Regel ein oder mehrere, für die Kombination aus genutztem Material und Prozess spezifische Materialmerkmale untersucht (bspw. die Viskosität bei
Raumtemperatur). Es werden weitere sekundäre Randbedingungen definiert, wie der herrschende Druck, die Materialkonditionierung, dem Materialalter, der
Prüfgeschwindigkeit, das Temperaturprofil während der Messung etc. Die
sekundären Randbedingungen tragen maßgeblich zum Komplexitätsgrad der
Vorrichtungen zur Qualitätssicherung bei. Aufgrund der Überprüfung produzierter Materialien auf die Einhaltung von vorgegebenen Zielgrößen und des konstant Haltens der sekundären Randbedingungen weisen die Vorrichtungen und Verfahren zur Qualitätssicherung im Vergleich zu den Vorrichtungen und Verfahren zur
Generierung von Materialdaten in der Regel einen verringerten Komplexitätsgrad auf.
Die aktuelle Forschung und Entwicklung von Kunststoffen, Kunststoff-Teilen und deren Fertigungsprozessen zeigt jedoch eine nur beschränkte Übertragbarkeit von Ergebnissen aus Materialdatenanalysen mit den bisher verfügbaren Verfahren und Vorrichtungen auf die Auslegung oder Einstellung von Prozessen, da das Verhalten der Kunststoffe während der Formteilherstellung und damit auch die entstehenden Eigenschaften des Bauteils in hohem Maße von den gewählten Material- und
Verfahrensparametern abhängen. Dazu gehören beispielsweise die Art der
Konditionierung des Kunststoffes (z. B. Trocknung, Entgasung, Temperierung) vor der Bauteilherstellung, die Art der Aufbereitung (z. B. Temperaturprofil bei
Schmelzen, Misch- und Dosiertechniken bei reaktiven Gemischen) als auch die herrschenden Parameter im Formwerkzeug (z. B. Werkzeugtemperatur, Druck, Feuchtigkeit, verwendete Hilfsstoffe).
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur
Materialdatenanalyse von Kunststoffen bilden den zu Grunde liegenden
Fertigungsprozess nur sehr unvollständig ab, so dass eine Übertragung der generierten Materialdaten auf reale industrielle Prozesse nur eingeschränkt möglich ist. So erfolgt bei aktuellen Labormessvorrichtungen die Präparation der Probekörper (z. B. Befüllen und Wiegen von Messtiegeln, Mischen bei reaktiven auszuhärtenden Kunststoffen) zu großen Teilen manuell. Dies schränkt besonders bei
auszuhärtenden Kunststoffgemischen die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit ein, da neben auftretenden Mischfehlern die Reaktion teilweise bereits bei dem
manuellen Mischvorgang initiiert werden kann und dabei wichtige Materialdaten verloren gehen. Durch die manuelle Präparation, die vor dem ebenfalls manuellen Einbringen in die Messzelle stattfindet, ist auch eine Konditionierung / Lagerung in herstellungsprozessähnlicher Umgebung (z. B. Tagesbehälter, Trocknungsöfen) nur eingeschränkt möglich.
Die Automatisierung in dem Bereich der Probenpräparation beschränkt sich zumeist auf das eigentliche Einbringen in die Messzelle von bereits manuell präparierten Proben. So wird in EP2821773A1 ein Verfahren und Magazin zum Vorhalten, Transport, Verarbeiten und Archivieren thermoanalytischer Proben beschrieben. Obwohl durch Verfahren und Magazin ein automatisierter Transfer in eine
thermoanalytische Messzelle ermöglicht wird, wird nicht der Verarbeitungsprozess der Materialien abgebildet. Zudem werden Vorarbeiten an den Proben bzw.
Probenhaltern vor Platzierung in das Magazin durchgeführt (z. B. Wiegen der einzelnen Proben). Diese sind weder in den Messvorgang der Thermoanalytik eingebunden, noch erfolgt eine Kontrolle oder Regelung des Transfers in die
Messzelle bezogen auf das zu analysierende Material.
Auch die Messzelle als solche bildet häufig nicht die Bedingungen ab, die der Kunststoff im eigentlichen Herstellungsprozess erfährt. Dazu gehören beispielsweise die Art und der Verlauf der Temperierung und die dafür eingesetzten Medien (z. B. flüssigtemperiert, elektrisch temperiert), die Art und der Verlauf von herrschendem Druck (in bekannten Messgeräten häufig über einen anliegenden Gasdruck gelöst, im Gegensatz zu in industriellen Prozessen eingesetzten Pressen), die in der Form verwendeten Hilfsstoffe (z. B. Trennmittel, Werkzeugbeschichtungen) oder die genaue Materialzusammensetzung der eingesetzten Formwerkzeuge auf der
Oberfläche.
Für diese Probleme bietet der Stand der Technik bisher nur in Teilaspekten
Lösungen an. Beispielsweise beschreibt die JPH0420850A ein Verfahren zur druckabhängige Dilatometrie. Zwar wird der Druck hier mechanisch auf die Probe aufgebracht, alle anderen wichtigen Parameter der Herstellungsprozesse, wie oben genannt, werden allerdings vernachlässigt. Auch die ISO 17744:2004, in der die Generierung von Materialdaten im Bereich der Stempeldilatometrie genormt ist, schränkt durch die Vorgabe maximaler Heiz- und Kühlraten die Abbildung von Herstellungsprozessen (z.B. isotherm vorgeheizte Werkzeuge) stark ein.
Im Bereich des Spritzgießens gibt es Ansätze, einen Teil des Materialverhaltens über die Adaption von Prozesstechnik zu bestimmen. In US 2016/0332342 A1 wird beispielsweise ein Verfahren zur Bestimmung der Kompressibilität von
Kunststoffschmelzen beschrieben. Über die Anbindung einer Werkzeugvorrichtung an eine Spritzgießmaschine werden Veränderungen nicht direkt am Kunststoff gemessen. Vielmehr wird über die Korrelation von Dosierdruck und -volumen der Schnecke des Spritzgießaggregats auf das Verhalten des Kunststoffes über
Materialmodelle rückgeschlossen. Es handelt sich daher nicht um eine Vorrichtung zur Materialdatenerfassung, bei der die Messzelle als solche auch ohne die
Vorrichtung zur Materialbeschickung im Prinzip in der Lage ist, Materialverhalten zu messen. Aus diesem Grunde ist der Einsatz von Vorrichtungen dieser Art auf bestimmte Prozesse, im vorliegenden Patent dem Spritzgießprozess beschränkt.
Um ein breites Spektrum von Kunststoffen im Labor unter Prozessbedingungen analysieren zu können besteht daher ein hoher Bedarf für ein Verfahren und eine Messvorrichtung zur kontrollierten und automatisierten Materialdatenanalyse von Kunststoffen, die weitgehend die gesamtheitliche Abbildung eines
Herstellungsprozesses ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Materialdatenanalyse von Kunststoffen in einer herstellungsprozessähnlichen Umgebung bereitzustellen. Dies beinhaltet sowohl die Einzelkomponenten der Vorrichtung als auch insbesondere deren Zusammenwirken in einem automatisierten Verfahren. Dadurch ergibt sich eine signifikante Verbesserung zum Stand der Technik, da erstmals ganzheitlich die Auswirkungen von Prozessparametern direkt in der Materialdatenanalyse beschrieben werden können und so Prozesse effizienter eingestellt werden können. Gleichzeitig erhöht sich die Kenntnis über das
Materialverhalten von Kunststoffen unter unterschiedlichen bisher nicht abbildbaren Parametern, sodass die Materialentwicklung effizienter und gezielter stattfinden kann.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur
Materialdatenanalyse von Kunststoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass
a) ein oder mehrere Kunststoff-Materialien in fließ- oder rieselfähiger Form unter herstellungsprozessähnlichen Bedingungen gelagert werden, b) die Kunststoff-Materialien aus der Lagerung unter kontrollierter
Dosierung und gegebenenfalls Mischung in eine Messzelle gefördert werden,
c) die Kunststoff-Materialien in der Messzelle den vorgesehenen
Prozessparametern ausgesetzt werden, wobei die für die Messung erforderliche Druckbeaufschlagung unabhängig vom Förder- und
Dosiervorgang erfolgt, dadurch ein Kunststoff-Probekörper hergestellt wird und dabei für die Verfahrensführung wesentliche Materialparameter gemessen werden,
d) der Kunststoff-Probekörper nach der Messung entformt werden kann, wobei der Verfahrensablauf durch eine Steuereinheit so gesteuert wird, dass von der Lagerung bis zur Herstellung des Kunststoff-Probekörpers und Messung in der Messzelle kein manueller Eingriff erforderlich ist und die Steuereinheit ein
Auswertemodul zur Aufzeichnung und Auswertung der gemessenen
Verfahrensparameter umfasst.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen (1 ) gelöst, bei der ein oder mehrere Lagerbehälter zur Lagerung und Konditionierung von Kunststoff-Materialien (2) über eine Leitung (3) mit integrierter Pumpen- oder Fördertechnik mit einer Förder- und Dosiereinrichtung (5) verbunden sind, die eine Kontrolleinheit (6) aufweist, die Förder- und Dosiereinrichtung (5) über eine weitere Leitung (7) oder direkt mit einer Messzelle (8) verbunden ist, die eine Einrichtung zur Füllstandsmessung (Kontrolle der Materialmenge in der Messzelle) und Druckbeaufschlagung (9) aufweist und die Vorrichtung über eine Steuereinheit (11 ) verfügt, mit der die Lager- und Konditionierungsbedingungen, der
Materialtransfer, die optionalen Mischparameter und die Füllmenge und die
Druckbeaufschlagung in der Messzelle gesteuert werden können und die die in der Messzelle durch geeignete Sensoren ermittelten Daten aufzeichnen und auswerten kann, wobei die Förder- und Dosiereinrichtung (5) zusätzlich mit einer
Mischeinrichtung (4) verbunden sein kann. Dabei ist die vorstehend beschriebene Reihenfolge der Komponenten (3) bis (6) der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwar bevorzugt, eine andere Reihenfolge ist aber erfindungsgemäß ebenfalls möglich. Erfindungswesentlich ist es dabei, dass die Vorrichtung so ausgestaltet ist, die für die Messung erforderliche Druckbeaufschlagung der Messzelle unabhängig vom Förder und Dosiervorgang erfolgt.
Um bei der Materialdatenanalyse möglichst genau den eigentlichen
Bauteilherstellungsprozess zu beschreiben, sind die einzelnen Module der
Vorrichtung der in Herstellungsprozessen eingesetzten Anlagen- und Prozesstechnik in ihren Funktionen sehr ähnlich. Die Übertragung in eine Vorrichtung zur
Materialdatenanalyse und die damit verbundene Miniaturisierung ohne
Qualitätsminderung sowie das Einhalten messtechnischer Randbedingungen zur Ermittlung definierter Materialdaten ist bisher nicht bekannt und ist Teil der vorliegenden Erfindung.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der Erfindung mit Darstellung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Abbildungen.
In der Beschreibung der Erfindung werden die nachfolgend aufgeführten Begriffe mit der im Folgenden erläuterten Bedeutung verwendet: Der Begriff„Kunststoff“ bedeutet im Sinne der Erfindung ein zu einem wesentlichen Teil aus einem oder mehreren Polymeren bestehendes Material, dass im
Wesentlichen in dem gleichen chemischen und physikalischen Zustand vorliegt wie das Bauteil, dessen Herstellprozess mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung untersucht wird, jedoch in der Regel eine vom Bauteil abweichende Form und Größe aufweist.
„Kunststoff-Bauteil“ in Sinne der Erfindung ist das aus dem Kunststoff mit dem Herstellungsprozess, dessen Parameter bei der erfindungsgemäßen
Materialdatenanalyse zugrunde gelegt werden, hergestellte Bauteil. Dabei kann es sich sowohl um ein Endprodukt handeln als auch um ein Zwischenprodukt, aus dem mittels weiterer Bearbeitungsschritte ein Endprodukt hergestellt wird.
„Kunststoff-Material“ bezeichnet im Sinne der Erfindung das Ausgangsmaterial, aus dem der Kunststoff bzw. der Kunststoff-Probekörper hergestellt werden. Das
Kunststoff-Material enthält das oder die den Kunststoff bildenden Stoffe,
insbesondere., Monomere, Oligomere oder Polymere sowie gegebenenfalls Additive und Hilfsstoffe wie beispielsweise Lösungsmittel, Antioxidantien, Katalysatoren, Lichtschutzmittel, UV-Absorber, Farbstoffe, Farbpigmente, Stabilisierungsmittel, Prozesshilfsmittel, Flammschutzmittel, Füllstoffe, Fasern, z.B. Aramid-Fasern, Carbon-Fasern oder Glasfasern, und/oder oberflächenaktive Verbindungen. Sofern der Kunststoff aus mehreren Stoffen gebildet wird, liegen diese vorzugsweise zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens als getrennte Kunststoff-Materialien vor und deren Mischung ist Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens.
„Kunststoff-Probekörper“ im Sinne der Erfindung ist der körperliche Gegenstand aus dem Kunststoff, der als Ergebnis der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens entsteht. Von den Abbildungen zeigt:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 2 Eine erfindungsgemäße zylindrische Messzelle mit einfachem Stempel Fig. 2(a) und 2(b) Detailansicht einer verschließbaren Materialzuführung einer erfindungsgemäßen zylindrischen Messzelle mit einfachem Stempel gemäß Fig. 2 Fig. 3 Eine erfindungsgemäße zylindrische Messzelle mit mehrteiligem Stempel Fig. 4 Eine erfindungsgemäße pyramidische Messzelle
Fig. 5 Eine erfindungsgemäße Messzelle mit Normkörper-Geometrie
Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind
gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst.
Ausgangspunkt für das erfindungsgemäße Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen ist die Lagerung des einzusetzenden Kunststoff-Materials unter möglichst herstellungsprozessähnlichen, vorzugsweise herstellungsidentischen Bedingungen. Dies betrifft insbesondere Temperatur, Druck und Durchmischung, kann aber auch Lagerzeit, Schutzgasatmosphäre, Behältergeometrie oder
Behältermaterial betreffen.
Das Kunststoff-Material oder je nach zu untersuchendem Kunststoff die Kunststoff- Materialien werden dann in der Regel automatisch und ohne manuellen Eingriff über eine Dosiereinrichtung, wie sie weiter unten bei der Beschreibung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter erläutert wird, in eine Messzelle gefördert. Damit dies problemlos möglich ist müssen die Kunststoff-Materialien in fließfähiger Form, z.B. als Flüssigkeit, Gel, Paste oder Pulver vorliegen oder über die Zufuhr thermischer Energie vom festen in einen fließfähigen Zustand überführt werden, z. B. beim Schmelzen von Granulat. Auch die Dosierung soll dabei erfindungsgemäß unter herstellungsprozessähnlichen Bedingungen erfolgen. Daher sollte die verwendete Dosiereinrichtung so weit wie möglich der Dosiereinrichtung
entsprechen, wie sie im zu untersuchenden Herstellprozess eingesetzt wird. Da die Genauigkeit des Dosierschritts die Qualität der Messergebnisse wesentlich beeinflusst, ist es für das erfindungsgemäße Verfahren außerdem wesentlich, dass die verwendete Dosiereinrichtung über eine Kontrolleinheit verfügt, die es erlaubt, die in die Messzelle dosierten Mengen sowie die Dosiergeschwindigkeit mit hoher Genauigkeit zu steuern und zu überwachen. Ist vom Herstellungsprozess eine manuelle Handhabung gefordert (z. B. manuelles Einlegen von Pressmatten in ein Werkzeug), kann der normalerweise automatisierte Messablauf auch unterbrochen und die manuelle Handhabung entsprechend durchgeführt werden.
Soweit es der Herstellungsprozess für den Kunststoff erfordert kann der Dosierung ein Mischvorgang vor- oder nachgeschaltet oder je nach verwendeter
Mischvorrichtung auch in den Dosiervorgang integriert sein. Ein Mischvorgang ist insbesondere bei Zwei- oder Mehrkomponentenkunststoffen erforderlich, bei denen zwei oder mehrere Kunststoff-Materialien erst in der Messzelle durch chemische Reaktion zum Kunststoff umgesetzt werden. Aber auch bei Einsatz von nur einem Kunststoff-Material kann ein Mischvorgang erforderlich sein, beispielsweise um die im Kunststoff-Material enthaltenen Additive und Hilfsstoffe optimal zu
homogenisieren. Auch die Mischung soll dabei erfindungsgemäß unter
herstellungsprozessähnlichen Bedingungen erfolgen. Daher muss auch die verwendete Mischeinrichtung so weit wie möglich der Mischeinrichtung entsprechen, wie sie im zu untersuchenden Herstellprozess eingesetzt wird. Ein der Dosierung nachgeschalteter Mischvorgang ist besonders bei dem Einsatz externer, industrieller Dosiertechnik notwendig, die über angepasste Schnittstellen in die Vorrichtung integriert werden kann, wie weiter unten bei der Beschreibung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung genauer ausgeführt wird.
Einen wesentlicher Teilschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die
Herstellung des Kunststoff-Probekörpers in der Messzelle dar. Dabei werden das Kunststoff-Material oder die Kunststoff-Materialien den vorgesehenen
Prozessparametern ausgesetzt und dabei für die Verfahrensführung wesentliche Materialparameter gemessen, insbesondere die Dichteänderung bei konstantem Druck und konstanter Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei, dass nicht nur die
Dosierung, sondern auch der tatsächliche Füllstand der Messzelle während der Messung erfasst werden kann, Erfindungsgemäß ist es außerdem möglich, gleichzeitig weitere verfahrensrelevante Materialparameter zu messen, vorzugsweise Reaktionsgeschwindigkeit, Aushärtegeschwindigkeit, Aushärtegrad in Abhängigkeit von der Zeit und/oder Gelzeitpunkt. Je nach Kunststoff-Material kann für die
Messung des Aushärtegrades eine vorherige Kalibrierung der Messzelle notwendig sein. Dabei wird in einem ersten Messablauf das Kunststoff-Material bis zum maximalen Aushärtegrad unter Temperatur in der Messzelle gehalten und die Dichte beim maximalen Aushärtegrad ermittelt.
Die Messzelle ist spezifisch an den Herstellungsprozess für den zu untersuchenden Kunststoff angepasst, wie weiter unten bei der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung genauer erläutert wird. Dabei ist es möglich, in der Messzelle den Einfluss weiterer verfahrensrelevanter Parameter zu bestimmen, insbesondere den Einfluss von Trennmitteln, Werkzeugmaterialien und/oder Werkzeugoberflächen.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es außerdem, den in der Messzelle hergestellten Kunststoff-Probekörper zu entformen, so dass daran weitere
Messungen von Materialeigenschaften oder chemische Analysen vorgenommen werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen kann für eine Vielzahl von Kunststoffen und Herstellprozessen eingesetzt werden und eignet sich sowohl bei Herstellprozessen im Niederdruckbereich unter 50 bar, vorzugsweise bei 1 bis 20 bar als auch im Hochdruckbereich bei mindestens 50 bar, vorzugsweise bei 50 bis 200 bar. Diese Druckbereiche gelten sowohl für den
Druckbereich in der Messzelle (Forminnendruck), als auch für den Mischdruck bei flüssigen Kunststoff-Materialien. Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Herstellprozessen eingesetzt werden, bei denen mindestens zwei unterschiedliche Kunststoff-Materialien eingesetzt werden und die Mischung und Dosierung im Hochdruckbereich bei mindestens 50 bar, vorzugsweise bei 50 - 200 bar Mischdruck erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen kann für Materialdatenanalysen im Zusammenhang mit einer Vielzahl von
Herstellprozessen eingesetzt werden. Besonders geeignet ist es für diskontinuierliche Herstellprozesse wie beispielsweise Spritzgießen, Reaction
Injection Moulding (RIM), Liquid Composite Moulding (LCM)-Verfahren wie Resin Transfer Moulding (RTM), Structural -RIM-Verfahren (S-RIM), Nasspressen,
Vakuuminfusion (VI), Handlaminieren und Autoclav-Verfahren, Prepreg-Autoclav- Verfahren, Pressverfahren wie Prepreg-Pressverfahren, Sheet Moulding Compound- (SMC)- und Bulk Moulding Compound-(BMC)-Pressen, Polyurethan-Gießprozesse oder In-Mould-Coating (IMC)-Prozesse.
Auch wenn es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Materialanalyse von Kunststoffen um ein diskontinuierliches Verfahren handelt können auch
kontinuierliche Prozesse untersucht werden. Dabei kann zumindest ein definierter Zustandspunkt der Prozesse (Druck / Temperatur, der die Materialien während der kontinuierlichen Herstellung zu einem bestimmten Zeitpunkt oder an einem
bestimmten Ort ausgesetzt sind) abgebildet werden. Derartige Prozesse sind beispielsweise die Extrusion und Pultrusion.
Wie bereits oben ausgeführt umfasst die vorliegende Erfindung auch eine
Vorrichtung zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen (1 ) wie sie in Fig. 1
schematisch dargestellt ist. Diese Vorrichtung enthält als Hauptbestandteile ein oder mehrere Lagerbehälter zur Lagerung und Konditionierung von Kunststoff-Materialien (2), eine Förder- und Dosiereinrichtung (5), die eine Kontrolleinheit (6) aufweist und eine Messzelle (8), die eine Einrichtung zur Füllstandsmessung und
Druckbeaufschlagung aufweist sowie eine Steuereinheit (11 ), mit der die Lager- und Konditionierungsbedingungen, der Materialtransfer, die Mischparameter und die Füllmenge und die Druckbeaufschlagung in der Messzelle gesteuert werden können und die die in der Messzelle durch geeignete Sensoren ermittelten Daten
aufzeichnen und auswerten kann.
Der oder die Lagerbehälter (2) sind über eine oder mehrere Leitungen (3) mit der Förder- und Dosiereinrichtung (5) verbunden, wobei die Leitungen (3) in der Regel in der Nähe der Lagerbehälter angeordnete, übliche Förderaggregate wie Pumpen oder Förderschnecken aufweisen (in Fig. 1 nicht dargestellt), die die Förderung der Kunststoff-Materialien aus dem oder den Lagerbehältern in die Förder- und
Dosiereinrichtung (5) bewirken. Die Förder- und Dosiereinrichtung (5) ist über eine weitere Leitung (7) oder direkt mit der Messzelle (8) verbunden. Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Mischeinrichtung (4) aufweisen, die vorzugsweise der Förder- und
Dosiereinrichtung (5) unmittelbar vorgeschaltet ist, aber der Förder- und
Dosiereinrichtung (5) auch nachgeschaltet sein kann (besonders bei Verwendung externer Aggregate) und insbesondere bei der Verwendung der Vorrichtung für Hochdruckprozesse als gemeinsames Aggregat umfassend die Förder- und
Dosiereinrichtung (5) und die Mischeinrichtung (4) ausgeführt sein kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise als eine„stand alone“
Vorrichtung ausgebildet, die alle Bestandteile der Vorrichtung in einer gemeinsamem Baugruppe enthält oder wo lediglich die Steuereinheit (11 ) als eine separate
Datenverarbeitungsanlage ausgebildet ist, die nur über eine oder mehrere
Kabelverbindungen oder eine drahtlose Datenverbindung mit den übrigen
Bestandteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden ist.
Alternativ ist es aber auch möglich, die Messzelle (8) über geeignete Abzweig- oder Bypass-Leitungen mit Lagertanks, gegebenenfalls einschließlich Misch- und
Dosierequipment, von externen Produktions- oder Laboranlagen zu verbinden, die über eine Schnittstelle an die Messzelle angekoppelt werden sollen. Allerdings muss in diesem Fall normalerweise selbst dann, wenn auch in der Produktions- oder Laboranlage eine Mischung und Dosierung erfolgt, vor der Messzelle (8) (also nachgeschaltet der externen Mischung und Dosierung) eine Förder- und
Dosiereinrichtung (5) vorgesehen werden, die eine exakte und kontrollierte
Dosierung der gegebenenfalls schon vermischten Kunststoff-Materialen in die Messzelle ermöglicht, weil die Produktions- oder Laboranlagen in aller Regel zu große Volumenströme bereitstellen und/oder keine interne Kontrolleinheit für die Materialmenge aufweisen, die für genaue Messungen erforderlich ist.
Als Lagerbehälter (2) werden übliche Lagerbehälter verwendet, die mit einer
Vorrichtung zur Beaufschlagung mit Druck, Vakuum oder Schutzgas, mit einer Rühreinrichtung oder einer Temperiereinrichtung ausgestattet sein können. Dabei kann es sich beispielsweise um übliche Tagesbehälter für flüssige Kunststoff materialien oder Trocknungstrichter für Granulate oder Pulver handeln.
Die Förder- und Dosiereinrichtung (5) kann unterschiedlich ausgebildet sein.
Abhängig davon, ob der zu untersuchende Prozess eine Hochdruck- oder
Niederdruckdosierung fordert, werden beispielsweise einfach- oder doppeltwirkende Tauchkolbenpumpen, Zahnradpumpen, Kolbendosierer, Schnecken oder im
Niederdruckbereich auch unterschiedlich angetriebene Kartuschensysteme (z. B. spritzenartig) verwendet. Wesentlich ist dabei, dass die Dimensionen bzw. die Förderleistung der Förder- und Dosiereinrichtung auf die Größe der Messzelle abgestimmt sind. Nur so werden eine hohe Dosiergenauigkeit und damit eine hohe Messgenauigkeit erzielt. Die Misch- und Dosiergenauigkeit der Mischeinrichtung (4) sowie der Förder- und Dosiereinrichtung (5) liegt vorzugsweise bei ± 1 ml und insbesondere bei ± 0,05 ml. Um eine hohe Dosiergenauigkeit zu erreichen weist die Förder- und Dosiereinrichtung (5) eine Kontrolleinheit (6) auf, die die Fördermenge misst und die Daten zur Steuerung der Fördermenge weiterleitet. Dabei erfolgt die Messung der Fördermenge vorzugsweise über eine Durchflussmessung bei flüssigen Kunststoff-Materialien und über eine gravimetrische Messung bei Pulvern oder Granulaten.
Sowohl in der„stand alone“ Vorrichtung als auch in Kombination mit externen Produktions- und Laboranlagen weist der Bereich der Förder- und Dosiereinrichtung (5) und der Mischeinheit (4) insgesamt ein Volumen von ca. 1 - 2000 ml und insbesondere 5 - 400 ml je nach dem Volumen der eingesetzter Messzelle auf.
Bei der je nach zu untersuchendem Prozess gegebenenfalls vorhandenen
Mischeinrichtung (4) handelt es sich um übliche, dem Fachmann bekannte Mischer. Bei Niederdruckprozessen werden beispielsweise kunststoffbasierte Statikmischer, druckluftbetriebene Dynamikmischer oder Gegenstrommischer eingesetzt. Ist eine Hochdruckvermischung erforderlich, werden an sich bekannte Hochdruck- Mischköpfe eingesetzt. In diesen Mischköpfen erfolgt Vermischung durch die kinetische Energie der Komponenten, die unter hohen Drucken aufeinander geschossen werden, sich dabei vermischen und anschließend in die Messzelle gedrückt werden. In diesem Fall liegt dann eine Kombination der Förder- und
Dosiereinrichtung (5) und der Mischeinrichtung (4) vor.
Die Messzelle (8) ist spezifisch an den Fierstellprozess für den zu untersuchenden Kunststoff angepasst. Sie besteht aus einem Messzellenboden und einer damit direkt verbundenen Außenwand sowie einem Stempel, der gegebenenfalls eine Einrichtung zur Vakuumbeaufschlagung aufweisen kann (Fig. 2) oder zwei- oder mehrteilig ausgestaltet sein kann (Fig. 3). Die Geometrie der Messzelle (8) ist nicht identisch mit dem Bauteil, dass mit dem untersuchten Prozess hergestellt werden soll, sondern im Hinblick auf eine möglichst genaue Messung der Materialdaten optimiert.
Bevorzugte Formen sind eine zylindrische Messzelle (Fig. 2 und 3) oder eine pyramidische Messzelle (Fig.4). Je nach den gewünschten Messdaten und
Weiterverwendung der Probekörper sind aber auch andere Geometrien möglich. So zeigt Fig. 5 eine Messzelle, in der, wie das Schnittbild entlang der Linie a zeigt, als Kunststoff-Probekörper ein Zugstab nach DIN EN ISO 527-2 geformt wird, so dass sowohl eine Analyse des Kunststoffs unter Prozessbedingungen als auch eine direkte Prüfung des Kunststoff-Probekörpers in einer mechanischen Prüfung vorgenommen werden kann. Das Volumen der Messzelle (8) beträgt vorzugsweise 1 bis 200 ml und insbesondere 5 bis 40 ml. Dabei sollte für genaue thermische
Analysen und Analysen von sehr schnellen Prozessen eine möglichst kleine
Messzelle gewählt werden, damit innerhalb des entstehenden Kunststoff- Probekörpers nur ein sehr geringes Temperaturgefälle auftritt. Andererseits führt die Wahl einer zu kleinen Messzelle (8) zu Dosierungenauigkeiten, die die
Messgenauigkeit beeinflussen können.
Die Art der Materialzuführung in die Messzelle ist abhängig von der Art des abzubildenden Prozesses. Sie erfolgt erfindungsgemäß bevorzugt automatisch.
Erfindungsgemäß ist eine automatische Materialzuführung in die Messzelle (8) durch eine separate, am Ende der Leitung (7) angebrachte Einrichtung bei vollständiger Öffnung der Messzelle (8) möglich, wobei die Einrichtung so ausgestaltet ist, dass die Messzelle (8) nach der Materialzuführung zur Durchführung der Messung so geschlossen werden kann, dass die am Ende der Leitung (7) angebrachte Einrichtung nicht der Druckbeaufschlagung zur Durchführung der Messung
ausgesetzt ist.
Vorzugsweise erfolgt die Materialzuführung erfindungsgemäß über eine am Ende der Leitung (7) angebrachte, mit der Messzelle (8) verbundene Zuführungseinrichtung. Entscheidend ist dabei, dass die Zuführungseinrichtung verschließbar ist und der Verschluss der Druckbeaufschlagung zur Durchführung der Messung standhält, jedoch selbst keinen Druck auf das Material ausübt und das Material in der
Messzelle während der Messung vollständig von dem Material in der
Dosiereinrichtung trennt. Für den Verschluss der Zuführungseinrichtung geeignet sind beispielsweise Kugelhähne, Schieber, Ventile, Stößel, Wegeventile,
Rückschlagventile, Membranen, Druckventile, Sperrventile, Kugeln, Nadeln, die auf unterschiedliche Weise (z. B. hydraulisch, pneumatisch, elektrisch, manuell) angetrieben sein können. Die Materialzuführung erfolgt dabei bevorzugt in den durch die Vorrichtung zur Druckbeaufschlagung nicht bewegten Teil der Messzelle. Dabei ist es insbesondere bei flüssigem Kunststoff-Material vorteilhaft, wenn die
Materialzuführung entgegen der Schwerkraft erfolgt.
Die Fig. 2(a) und 2(b) zeigen in vergrößerter Darstellung des in Fig. 2 mit (X) bezeichneten Bereiches beispielhaft eine Zuführungseinrichtung für eine Messzelle gemäß Fig. 2. Als Verschluss dient hier einen Schieber (26) im Messzellenboden, der in Richtung des Pfeils (B) beweglich ist und die Befüllung und das Abschließen der Messzelle steuert. Fig. 2(a) zeigt den Schieber (26) in zum Befüllen geöffneter Stellung, Fig. 2(b) in geschlossener Stellung zur Durchführung des Messvorgangs. Solche oder ähnliche Zuführungseinrichtungen können in analoger Weise auch in den in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Messzellen verwendet werden. Dabei muss die Zuführungseinrichtung nicht zwingend unter der Messzelle angeordnet sein, sondern kann auch z.B. an einer Seite angebracht sein.
Gegebenenfalls kann die Materialzuführung erfindungsgemäß auch manuell über die Leitung (7) in die geöffnete Messzelle (8) erfolgen, die dann zur Durchführung des Messvorgangs wieder geschlossen wird Erfindungsgemäß weist die Messzelle (8) eine Einrichtung zur Füllstandsmessung und eine Einrichtung zur Druckbeaufschlagung (9) auf, mit der der Stempel in Richtung des Pfeils (A) bewegt werden kann. Diese können je nach
Messzellenausführung in einer Einrichtung kombiniert sein oder zwei alleinstehende Einrichtungen darstellen.
Die Messzelle weist normalerweise Sensoren zur Ermittlung volumetrischer und thermischer Daten auf. Vorzugsweise ist die Messzelle mit einer
Temperiereinrichtung ausgestattet und kann zusätzlich Sensoren zur Messung von kalorimetrischen und rheometrischen Daten, der Viskosität und/oder des
Vernetzungsgrades aufweisen. Geeignete Sensoren sind beispielsweise
Temperatur- und Drucksensoren, Wegsensoren, Sensoren zur dielektrischen Analyse (DEA-Sensoren), elektrische Widerstandssensoren, Wärmeflusssensoren, Sensoren für infrarotes oder sichtbares Licht und/oder Ultraschallsensoren.
Bezugszeichenliste:
1 Vorrichtung zur Materialdatenanalyse
2 Lagerbehälter für Kunststoff-Materialien
3 Leitung zwischen Lagerbehälter und Misch- oder Fördereinrichtung mit integrierter Pumptechnik
4 Mischeinrichtung (optional)
5 Förder- und Dosiereinrichtung
6 Kontrolleinheit
7 Leitung zwischen Förder- und Dosiereinrichtung und Messzelle
8 Messzelle
9 Einrichtung zur Füllstandsmessung und Druckbeaufschlagung
11 Steuereinheit
14 Kunststoff-Probekörper
20 Zylindrische Messzelle mit einfachem Stempel
21 Stempel mit optional integrierter Temperierung
22 Messzellenboden und -außenwand
23 optionale Leitung zur Entlüftung oder Vakuumbeaufschlagung
24 Kunststoff-Probekörper
25 Materialzuleitung
26 Verschlusseinrichtung (Schieber)
30 Zylindrische Messzelle mit mehrteiligem Stempel
31 Stempel mit optional integrierter Temperierung
32 Messzellenboden und - außenwand
34 Kunststoff-Probekörper
35 Kraftmessdose zur Drucksteuerung
36 Anschluss Kraftmessdose zur Datenübertragung
37 Oberer Deckel zur Führung und Fixierung
38 Thermische Isolierung
39 Beweglicher Teller zur Druckaufbringung und Füllstandsmessung
40 Pyramidische Messzelle
41 Stempel mit optional integrierter Temperierung
42 Messzellenboden und - außenwand
44 Kunststoff-Probekörper Messzelle mit Normkörper-Geometrie
Stempel mit optional integrierter Temperierung Messzellenboden und - außenwand
Kunststoff-Probekörper

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s
a) ein oder mehrere Kunststoff-Materialien in fließ- oder rieselfähiger Form unter herstellungsprozessähnlichen Bedingungen gelagert werden, b) die Kunststoff-Materialien aus der Lagerung unter kontrollierter
Dosierung und gegebenenfalls Mischung in eine Messzelle gefördert werden,
c) die Kunststoff-Materialien in der Messzelle den vorgesehenen
Prozessparametern ausgesetzt werden, wobei die für die Messung erforderliche Druckbeaufschlagung unabhängig vom Förder- und Dosiervorgang erfolgt, dadurch ein Kunststoff-Probekörper hergestellt wird und dabei für die Verfahrensführung wesentliche Materialparameter gemessen werden,
d) der Kunststoff-Probekörper nach der Messung entformt werden kann, wobei der Verfahrensablauf durch eine Steuereinheit so gesteuert wird, dass von der Lagerung bis zur Herstellung Kunststoff-Probekörpers und Messung in der Messzelle kein manueller Eingriff erforderlich ist und die Steuereinheit ein Auswertemodul zur Aufzeichnung und Auswertung der gemessenen
Verfahrensparameter umfasst.
2. Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen gemäß Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s
in der Messzelle die Dichteänderung bei konstantem Druck und konstanter Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit gemessen wird.
3. Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen gemäß Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ,
in der Messzelle weitere verfahrensrelevante Materialparameter, vorzugsweise Reaktionsgeschwindigkeit, Aushärtegeschwindigkeit, Aushärtegrad in
Abhängigkeit von der Zeit und/oder Gelzeitpunkt gemessen werden.
4. Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ,
der tatsächliche Füllstand der Messzelle während der Messung erfasst wird.
5. Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ,
eine Druckbeaufschlagung der Messzelle unabhängig von der Förderung der Kunststoffmaterialien in die Messzelle erfolgt.
6. Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ,
an dem entformten Kunststoff-Probekörper weitere Messungen vorgenommen werden.
7. Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen gemäß Anspruch 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ,
die Dosierung und gegebenenfalls Mischung unter
herstellungsprozessähnlichen Bedingungen erfolgt.
8. Verfahren zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen gemäß Anspruch 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ,
mindestens zwei unterschiedliche Kunststoff-Materialien eingesetzt werden und dass die Mischung im Flochdruckbereich bei mindestens 50 bar Mischdruck stattfindet.
9. Vorrichtung zur Materialdatenanalyse von Kunststoffen (1 ),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s
ein oder mehrere Lagerbehälter zur Lagerung und Konditionierung von
Kunststoff-Materialien (2) über eine Leitung (3) mit integrierter Pumpen- oder Fördertechnik mit einer Förder- und Dosiereinrichtung (5) verbunden sind, die eine Kontrolleinheit (6) aufweist, die Förder- und Dosiereinrichtung (5) über eine weitere Leitung (7) oder direkt mit einer Messzelle (8) verbunden ist, die eine Einrichtung zur Füllstandsmessung und Druckbeaufschlagung (9) aufweist, wobei die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass die für die Messung erforderliche Druckbeaufschlagung der Messzelle unabhängig vom Förder- und
Dosiervorgang erfolgt, und die Vorrichtung über eine Steuereinheit (11) verfügt, mit der die Lager- und Konditionierungsbedingungen, der Materialtransfer, die Mischparameter und die Füllmenge und die Druckbeaufschlagung in der Messzelle gesteuert werden können und die die in der Messzelle durch geeignete Sensoren ermittelten Daten aufzeichnen und auswerten kann, wobei die Förder- und Dosiereinrichtung (5) zusätzlich mit einer Mischeinrichtung (4) verbunden sein kann.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s
der oder die Lagerbehälter zur Lagerung und Konditionierung von Kunststoff- Materialien (2) mit einer Einrichtung zur Beaufschlagung mit Druck oder
Vakuum ausgestattet sind.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
der oder die Lagerbehälter zur Lagerung und Konditionierung von Kunststoff- Materialien (2) mit einer Rühreinrichtung und/oder einer Temperiereinrichtung ausgestattet sind.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 9
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
am Ende der Leitung (7) eine mit der Messzelle (8) verbundene
Zuführungseinrichtung angebracht ist, die verschließbar ist und einen
Verschluss aufweist, der dem Analysedruck standhält, jedoch selbst keinen Druck auf das Kunststoff-Material ausübt, und der das Kunststoff-Material in der Messzelle während der Messung vollständig von dem Kunststoff-Material in der Dosiereinrichtung trennt.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 9
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
die Messzelle (8) mit einer Temperiereinrichtung ausgestattet ist.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 9
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s
die Messzelle (8) mit Sensoren zur Messung volumetrischer und thermischer Daten, von kalorimetrischen und rheometrischen Daten, der Viskosität und/oder des Vernetzungsgrades ausgestattet ist
15. Vorrichtung gemäß Anspruch 13
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
es sich bei den Sensoren um Temperatur- und Drucksensoren, Wegsensoren,
DEA-Sensoren, elektrische Widerstandssensoren, Wärmeflusssensoren, Sensoren für infrarotes oder sichtbares Licht und/oder Ultraschallsensoren handelt.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114324449A (zh) * 2021-12-29 2022-04-12 重庆大学 新型铸造模具试验装置及其对缩松的控制方法
CN117340204B (zh) * 2023-12-05 2024-02-13 山西宝隆科技有限公司 一种钢锭模与钢锭的分离判定方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2821773A1 (de) 2013-07-05 2015-01-07 Netzsch Gerätebau GmbH Verfahren und Magazin zum Vorhalten, Transport, Verarbeiten und Archivieren von thermoanalytischer Proben
US20160332342A1 (en) 2015-05-11 2016-11-17 Engel Austria Gmbh Method for determining a value for the description of the compression of a moldable material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0420850A (ja) * 1990-05-15 1992-01-24 Furukawa Electric Co Ltd:The Ｐｖｔ測定装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2821773A1 (de) 2013-07-05 2015-01-07 Netzsch Gerätebau GmbH Verfahren und Magazin zum Vorhalten, Transport, Verarbeiten und Archivieren von thermoanalytischer Proben
US20160332342A1 (en) 2015-05-11 2016-11-17 Engel Austria Gmbh Method for determining a value for the description of the compression of a moldable material

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FERENC SZABÓ ET AL: "Development of a pressure-volume-temperature measurement method for thermoplastic materials based on compression injection molding", JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, vol. 131, no. 23, 1 July 2014 (2014-07-01), US, pages n/a - n/a, XP055692774, ISSN: 0021-8995, DOI: 10.1002/app.41140 *
SUÁREZ SERGIO A ET AL: "Analytical review of some relevant methods and devices for the determination of the specific volume on thermoplastic polymers under processing conditions", POLYMER TESTING, vol. 48, 9 October 2015 (2015-10-09), pages 215 - 231, XP029316356, ISSN: 0142-9418, DOI: 10.1016/J.POLYMERTESTING.2015.10.009 *

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