Prüfungen und Analysen
PPE bietet eine umfangreiche Bandbreite unabhängiger Prüf- und Beratungsdienstleistungen für Unternehmen an, die Unterstützung bei der Untersuchung von Polymermaterialien wünschen.
Die Werkstofftechnologie steht im Mittelpunkt der Geschäftstätigkeit von PPE Ltd. In unseren für diesen speziellen Zweck errichteten Gebäuden (in Großbritannien und Houston [Texas]) befinden sich ein hochmodernes Labor und eine Entwicklungszelle. In beiden Anlagen wird ein umfassendes Sortiment an Serviceleistungen für die Entwicklung, Charakterisierung, Erprobung und Analyse von Polymerwerkstoffen angeboten.
Wichtige Prüfmöglichkeiten
- Chemische Verträglichkeit
- Ausfallanalyse
- Mikroskopie
- Thermomechanische Evaluierung
- Ermittlung physikalischer Eigenschaften
- Explosive Dekompression (Drucksturz)/Schnelle Gasdekompression (RGD)
Die Entwicklungszelle umfasst eine breite Palette an Einrichtungen für die Ausarbeitung von Herstellungsverfahren für neue und neuartige Werkstoffe. In der Zelle befindet sich eine spezielle Entwicklungspresse und es kommen unterschiedliche Nachhärtsysteme zum Einsatz (Schutzgasatmosphäre und herkömmliche Öfen). Bei der Entwicklung neuer Werkstoffe und Entwürfe müssen die Verarbeitungseigenschaften zunächst eingehend ermittelt werden, bevor mit der Herstellung begonnen werden kann.
In unseren PPE-Laboren bieten wir Ihnen umfassende Beratungsdienste an. Hier finden Sie unter anderem fachkundige Polymer-Chemiker und Dichtungsdesigntechniker, Beratung und Unterstützung bei der Werkstoffauswahl, können Materialprüfungen und Probenanalysen durchführen lassen und erhalten Lösungen für jedes Dichtungsproblem.
Was können wir für Sie tun? Kontaktieren Sie uns, um Ihre Prüfanforderungen mit uns zu besprechen.
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Elastomer- und Polymer-Prüfmöglichkeiten
Chemische Verträglichkeit
Dichtungsmaterialien kommen oftmals in einzigartigen Kombinationen von Flüssigkeiten über einen großen Temperaturbereich hinweg zum Einsatz. In den Prüfeinrichtungen von PPE können Versuche hinsichtlich der chemischen Verträglichkeit durchgeführt werden, um spezifischen Kundenanforderungen gerecht zu werden. Es können Veränderungen der physikalischen Eigenschaften verschiedener Materialien untersucht und die besten Polymerwerkstoffe für die jeweilige chemische Umgebung ermittelt werden.
Ausfallanalyse
Eine Dichtung, die bei einer Anwendung versagt hat, wird mittels verschiedener Techniken analysiert, um die Grundursache sowie die Art des Versagens zu ermitteln. Dazu zählt oftmals die Unterscheidung zwischen thermischer und chemischer Zersetzung sowie die Untersuchung anderer möglicher Ursachen, wie z. B. mechanisches Versagen, Umwelteinflüsse, vorzeitige Alterung, Verunreinigungen/Einschlüsse und schlechtes Design. PPE bietet Unterstützung durch die Empfehlung alternativer Designs oder Werkstoffe.
Thermomechanische Evaluierung
Die Verwendung von Klimakammern zur Prüfung der physikalischen Eigenschaften von Werkstoffen bei tatsächlichen oder erhöhten Betriebstemperaturen liefert genaue Ergebnisse, die tatsächliche Anwendungen wesentlich reeller abbilden können. Die Daten kommen anschließend bei der Finite-Elemente-Analyse (FEA) Computer-Modellierung zum Einsatz, um exakte Simulationen von Dichtungsdesigns zu erhalten.
Thermische Analyse:
Dynamische Differenzkalorimetrie (DDK)
Die DDK-Analyse vergleicht die exothermen und endothermen Reaktionen von Proben und einer Referenz. Sowohl die Probe als auch die Referenz werden im Rahmen eines festgelegten Erwärmungsplans erhitzt. Diese Technik ermöglicht die genaue Ermittlung von Glasübergangstemperaturen, Kristallisierungs- und Schmelzpunkten. Bei Elastomeren erfasst sie die Vernetzungseigenschaften.
Diese Technik ist nützlich für die Ausfallanalyse, bei die Entwicklung von Compounds und bei der Ermittlung des Verhaltens eines Dichtungswerkstoffs bei niedrigen Temperaturen.
Thermogravimetrische Analyse (TGA)
Die TGA umfasst das genaue Wiegen einer Probe, während diese erwärmt wird – in der Regel von -25°C auf 800°C. Mit fortschreitender Erwärmung „verbrennen“ verschiedene Komponenten der Elastomerzusammensetzung, wodurch sich das Gewicht verringert. Es ergibt sich ein stufenartiges Muster, das die Anteile der Komponenten in der Zusammensetzung quantitativ abbildet.
Dieses Verfahren ist nützlich für die Entwicklung von Compounds, das Reverse-Engineering, die Prozesssteuerung sowie die Ausfallanalyse.
Infrarot-Spektroskopie (FTIR)
Bei der FTIR wird eine Werkstoffprobe mit einem Infrarotlicht durchleuchtet oder angestrahlt. Das Licht gibt etwas von seiner Energie ab, woraufhin verschiedene Molekülstrukturen vibrieren, sich verdrehen oder dehnen. Das daraus resultierende Licht wird anschließend mit einem Referenzlichtstrahl verglichen, und das Ergebnis als charakteristisches Peak-Diagramm dargestellt.
Dieses Verfahren ist für die Fingerabdruck-Darstellung von Werkstoffen, der Ausfallanalyse und der Verbundentwicklung hilfreich.
Drucksturzprüfung (ED-Prüfung)
Zu Beschädigungen von Elastomerdichtungen durch explosive Dekompression (ED) kommt es, wenn die Dichtungen einige Zeit lang einem hohen Druck ausgesetzt sind und dieser dann rapide abfällt. In das Elastomer absorbierte Gase expandieren rasch, wodurch die Dichtung reißt.
Mit der modernen ED-Prüfanlage von PPE können Dichtungen verschiedener Geometrien mit Drücken von bis zu 20.000 psi (13,8 MPa) beaufschlagt werden, und dieser Druck kann anschließend über einen beliebigen Zyklus oder Zeitraum hinweg bei einer Temperatur von bis zu 250 °C wieder entlastet werden. Mittels der Verwendung dieser Anlage können Verbundwerkstoffe zur Überwindung dieser Situation entwickelt und geprüft werden, wobei Druck, Temperatur und Druckentlastungszyklen den Praxiseinsatz simulieren und so die Leistungen von Dichtungstypen und -klassen vor der Installation bestätigen.
Mit einem 3 l-Zylinder wurde die ED-Prüfeinrichtung so konzipiert, dass Sie die Prüfanforderungen von Total, NACE, NORSOK und Shell sowie alle darin detailliert aufgeführten Temperaturen, Drücke, Gasgemische und Druckentlastungsgrößen einhält. Der Einsatz für die Aufnahme von O-Ringen ist auswechselbar, sodass O-Ringe bei verschiedenen Quetschgraden in Flächen- und Kolbengeometrien getestet werden können. Mit dieser Anlage werden auch Dichtungseigenschaften bei hohem Druck im Vergleich zum diametralen Spiel und der Leistung des Stützrings getestet.