Fließprüfgerät

Schmelzindex einfacher bestimmen

Das Setzen der Prüfparameter bei den verschiedenen Arten der Schmelze-Indexbestimmung ist mit Hilfe einer „Kennfeld-Steuerung“ weitestgehend automatisiert, Vorversuche damit entbehrlich.

Zur Qualitätsbeurteilung thermoplastischer Kunststoffe wird üblicherweise die Schmelze-Massefließrate (MFR) oder die Schmelze-Volumenfließrate (MVR) – zum Beispiel nach DIN EN ISO 1133 – bestimmt. Da das Verfahren einfach zu handhaben ist und der gerätetechnische Aufwand vergleichsweise gering bleibt, ist es bei Kunststoff-Verarbeitern, Compoundierern und Recyclern sehr verbreitet.

Bei diesem Messverfahren wird eine Kunststoffschmelze mit einem Prüfkolben unter bekannter Last durch eine Düse mit genormten Abmessungen extrudiert. Aus der Extrusionsgeschwindigkeit wird die Fließrate MFR oder MVR ermittelt, die das Fließverhalten des Kunststoffs charakterisiert. Die MFR-Bestimmung nutzt das Gewicht des Materials, das in einer bestimmten Zeit extrudiert wurde. Bei der MVR-Bestimmung wird der Kolbenweg bestimmt, der in einer bestimmten Zeit zurückgelegt wurde. Damit sind die wichtigen Messgrößen die Zeit, der Kolbenweg oder das Gewicht des extrudierten Kunststoffs.

Bei der Messung sehr flüssiger Kunststoffschmelzen fließt in kurzer Zeit sehr viel Material durch die Düse. Die Messzeit ist also entsprechend kurz. Eine Optimierung der Messtoleranz kann erreicht werden, indem eine möglichst lange Messzeit gewählt wird, die aber noch kurz genug ist um die Messung mit der zur Verfügung stehenden Schmelzemenge abschließen zu können.

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Soll sehr zähflüssiger Kunststoff geprüft werden, fließt nur sehr wenig Material durch die Düse. In diesem Fall muss sichergestellt werden, dass der zu messende Kolbenweg oder das Materialgewicht hinreichend groß ist, um eine sichere Bestimmung zu erlauben.

So ergibt sich zwischen sehr flüssigen und sehr zähen Schmelzen ein breiter Anwendungsbereich, in dem die Prüfparameter in Abhängigkeit des zu erwartenden Ergebnisses so gesetzt werden müssen, dass alle erforderlichen Messgrößen mit einer guten Genauigkeit bestimmbar sind und die zur Verfügung stehenden Messbereiche nicht überschritten werden.

Um dies zu erreichen, hat Zwick für sein neues Fließprüfgerät Mflow die automatische Kennfeldsteuerung APC entwickelt. In vorgefertigten Tabellen ist eine Messanweisung hinterlegt, die das Messverfahren für den gesamten MFR-Bereich von Null bis unendlich beschreibt. Während der Prüfung bestimmt die Software des Geräts die aktuelle Extrusionsgeschwindigkeit und wählt automatisch die am Besten geeignete Messanweisung aus.

Mit der automatischen Kennfeldsteuerung APC sollen Vorversuche zur Bestimmung der geeigneten Prüfparameter weitgehend Vergangenheit sein. Besonders wenn Kunststoffe mit stark unterschiedlichem Fließverhalten zu prüfen sind, entfällt ein erheblicher zeitlicher Aufwand für die Prüfung. Weiterhin entfällt die an konventionellen Geräten immer wieder notwendige Parametereinstellung. Geräte, die die automatische Kennfeldsteuerung verwenden sind quasi auf Lebenszeit für den Messablauf vorprogrammiert.

Das neue Fließprüfgerät bietet mit der neuartigen Kennfeldsteuerung eine automatische Einstellung der optimalen Versuchsparameter während der Prüfung.


Fakuma, Halle B3, Stand 3125

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