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Innovationen bei DMA-Risswachstumsprüfungen von Gummimischungen
Metravib

Referent: Mathieu Badard, DMA-Experte, Metravib Acoem Group

Worum geht es in Ihrem Vortrag?

Genaue Kenntnisse über die Rissausbreitung in Gummimischungen sind für die Konstruktion und Entwicklung bei führenden Reifenherstellern unerlässlich. Diese Studien informieren Techniker und Designer über die kritischen Sicherheitsrisiken, die entstehen können, wenn sich aufgrund von Stößen, Scheren, Schneiden oder anderen Einschnitten in das Material Risse in der Gummimischung bilden. Mit einem neuen, intelligenten und extra für diesen Zweck entwickelten Metravib-Gerät lässt sich die Ausbreitung des Risswachstums unter verschiedenen kontrollierten Parametern präzise messen. Das Risswachstum verschiedener Mischungen lässt sich vergleichen und es sind Wiederholbarkeitsprüfungen möglich – alles mit einem Gerät. Zudem ist das Gerät vollständig automatisiert und in einen dynamisch-mechanischen Analysator (DMA) integriert.

Warum ist es so wichtig, das Rissausbreitungsverhalten von Gummimischungen zu verstehen?

Die Rissausbreitung ist einer der Hauptgründe für den Qualitätsverlust bei Reifen während der Nutzung. Zu verstehen, wie ein Riss wächst, ist daher ein sehr wichtiger Aspekt für die Entwicklung neuer Mischungen, um dieses Phänomen zu begrenzen und die Nutzungsdauer der Reifen zu verlängern.

Beschreiben Sie uns doch einmal das neue Gerät von Metravib – wie genau funktioniert es?

Metravib hat eine neue Technologie entwickelt, um das Risswachstum nachzuverfolgen. Diese neue Technologie verbindet die hohe Leistungsfähigkeit der Serie DMA+ von Metravib mit einer automatischen Digitalkamera. Die Funktionsweise ist effizient und ziemlich einfach: Ein Bediener initiiert mit einem Cutter bis zu 4 Risse auf einer Probe. Jeder Riss wird automatisch mit einer automatisierten Kamera lokalisiert. Mit dem DMA+ werden Amplitude, Wellenform, Zykluszahl und Frequenz ausgewählt und eine zyklische Verformung auf die Probe angewandt. Wenn die gewünschte Anzahl von Zyklen erreicht ist, unterbricht das DMA-System kurzzeitig die Anregung während der Bestimmung der Rissspitzenposition, um die Genauigkeit der Messung zu optimieren. Die automatisierte Kamera lokalisiert dann jede Rissspitze und bestimmt, wie stark der Riss gewachsen ist. Der gleiche Vorgang wird für eine vorgegebene Anzahl von Zyklen erneut durchgeführt, bis die vorprogrammierten Endkriterien erreicht sind.

Warum ist die Wiederholbarkeit wichtig?

Dieser Punkt ist für alle Charakterisierungsverfahren entscheidend. Die Wiederholbarkeit eines Messverfahrens bescheinigen zu können ist unerlässlich, um die Qualität des Verfahrens zu belegen. Anders gesagt: ohne Wiederholbarkeit sind die erzielten Ergebnisse nur in begrenztem Umfang von Bedeutung.

Bei mehreren Risswachstumsprüfungen mit derselben Probe lässt sich auch eine mögliche Heterogenität der Probe selbst berücksichtigen. Es ist gewährleistet, dass die Probe für die Struktur des Materials repräsentativ ist.

Und warum ist die Automatisierung so wichtig?

Die Vollautomatisierung des Prozesses bringt zwei entscheidende Vorteile: Erstens kann der Bediener, der am Risswachstum arbeitet, wertvolle Zeit sparen. Die Ausbreitung des Risses wird von der Kamera automatisch aufgezeichnet. Und zweitens ist die automatische Erfassung des Risswachstums genauer und wiederholbarer als eine manuelle.

Der DMA ermöglicht auch die perfekte Kontrolle des mechanischen Vorgangs, der auf die Probe angewandt wird: Wellenform, Stärke und Weg des Signals werden mit einer im Vergleich zu anderen Systemen für Rissausbreitungsstudien unerreichten Genauigkeit angewandt. Darüber hinaus passt unsere Multitest-Technologie die Wellenform an die Art der Probe an. So können Kunden die mechanischen Belastungen, denen ihre Materialien unterzogen werden, am besten reproduzieren.

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