Seminare im Zentrum für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP)

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1 INSTITUT FÜR KUNSTSTOFFVERARBEITUNG IN INDUSTRIE UND HANDWERK AN DER RWTH AACHEN Seminare im Zentrum für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) 2017 IKV-Seminare zur Kunststoffverarbeitung Kunststoffanalyse und -prüfung Kennwertermittlung Schadensanalyse und Qualitätssicherung Plasma- und Oberflächentechnik Know-how aus erster Hand

2 Mittwoch, 21. Juni 2017 Rheometrie für Thermoplaste Fließeigenschaften von Schmelzen messen Dipl.-Ing. (FH) Michèle Marson-Pahle Die Viskosität eines Kunststoffs ist eine wichtige Kenngröße zur Auslegung von Prozessen in der Kunststoffverarbeitung. Sie kann mithilfe verschiedenster Messmethoden charakterisiert werden. Diese Messmethoden unterscheiden sich deutlich voneinander, jedoch hat jede dieser Methoden ihre Vorzüge und spezifischen Einsatzgebiete Anwendung der Rheometrie für Thermoplaste Theoretische Grundlagen der Rheometrie Materialcharakterisierung und die Bedeutung für die praktische Anwendung (z.b. Carreau-Parameter, Simulation) Einflussfaktoren auf das Fließverhalten von Thermoplasten Messung rheologischer Eigenschaften Kaffeepause Hochdruckkapillarrheometer (HKR) und Melt Flow Rate (MFR) Präparation Durchführung und Bewertung von Messverläufen und -ergebnissen Auffälligkeiten und Effekte (z.b. Stick-and-Slip) Diskussion anhand von Praxisbeispielen Praktische Anwendung des HKR und MFR im Labor Einführung in die Bedienung Probenpräparation und Analyse Mittagspause Torsionsrheometer Präparation Durchführung und Bewertung von Messverläufen und -ergebnissen Diskussion anhand von Praxisbeispielen Praktische Anwendung des Torsionsrheometers im Labor Einführung in die Bedienung Probenpräparation und Analyse Kaffeepause Auswertung und Gegenüberstellung der erzeugten Messergebnisse Abschlussdiskussion Besichtigung des Zentrums für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) Ende der Veranstaltung Erwerb von Kenntnissen der Rheometrie für Thermoplaste Zuordnen von Messmethoden zu Werkstoffen und Verarbeitungsmöglichkeiten Viskosität von Kunststoffschmelzen ermitteln Anwendung des Torsions- (Rotations-) Rheometers Anwendung des Hochdruckkapillarrheometers Anwendung des MFR (Melt Flow Rate)-Wertes

3 Dienstag, 19. September 2017 Mechanische Prüfung Grundlagen und Praxis Sezer Yildiz, M.Sc. Die Ermittlung von mechanischen Werkstoffkennwerten ist für die Produktauslegung und -erprobung unerlässlich. In Vorträgen und praktischen Übungen vermittelt das Seminar Kenntnisse über verschiedene Methoden der mechanischen Prüfung von Kunststoffen. Dabei werden auch Fehlereinflüsse diskutiert Mechanische Prüfung Teil 1: Kurzzeitprüfung Grundlagen, Normgerechte Ermittlung von Kennwerten an Kunststoffen, Einfluss der Prüfbedingungen auf die Messergebnisse Kaffeepause Mechanische Prüfung Teil 2: Dynamische Prüfung Lebensdaueruntersuchungen, Crashversuche Mechanische Prüfung Teil 3: Langzeitprüfung Bestimmung des Langzeitverhaltens Mittagspause Laborübung Härteprüfung Schlagbiegeversuche Durchstoß- und Fallprüfung (Crashdatenermittlung) Kurzzeitzugprüfung inkl. Dehnungserfassung Kaffeepause Möglichkeiten der Dehnungsaufnahme in der dynamischen Prüfung Möglichkeiten der Weg-/ Dehnungsmessung, Auswahl des geeigneten Dehnungsaufnehmers Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Fehler- und Schadensanalyse Nutzung der mechanischen Prüfung in der Fehler- und Schadensanalyse anhand von Beispielen Besichtigung des Zentrums für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) Mikroskopie, Thermische Analyse, Rheometrie Abschlussdiskussion und Ende der Veranstaltung Verfahren für die mechanische Kunststoffprüfung kennenlernen und vergleichen Einsatzmöglichkeiten der Prüfverfahren anhand von Beispielen erkunden Detailwissen zu Crash-, Lebensdauer- und Langzeitprüfung Mechanische Prüfergebnisse auswerten und interpretieren Eigenständiges experimentelles Arbeiten an verschiedenen Prüfmaschinen im Prüflaboratorium Besichtigung des Zentrums für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP)

4 Donnerstag, 28. September 2017 IR-Spektroskopie Zielführende Materialcharakterisierung in der Kunststofftechnik Dr. rer. nat. Sabine Standfuß-Holthausen Die Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie bietet die Möglichkeit, Materialien schnell zu identifizieren. Dieses IKV-Seminar vermittelt sowohl grundlegende als auch tiefergehende Kenntnisse aus dem Bereich der FT-IR-Spektroskopie mit dem Schwerpunkt ATR sowie den Leitgedanken, inwiefern Materialeigenschaften erfasst werden können und welcher Nutzen für die praktische Anwendung daraus abgeleitet werden kann Infrarot-Spektroskopie: Grundlagen, Möglichkeiten und Grenzen Theoretische Grundlagen FT-IR Spektroskopie Besonderheiten und Grenzen der IR-Spektroskopie Anwendung der IR-Spektroskopie in der Kunststofftechnik Diskussion anhand von Beispielen Kaffeepause Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Fehler- und Schadensanalyse Nutzung der IR-Spektroskopie in der Fehler- und Schadensanalyse anhand von Beispielen Kopplung der IR-Spektroskopie mit einem IR-Mikroskop Aufbau, Funktionsprinzip, Messarten Beispiel: 2D-Mapping Mittagspause Praktische Anwendung der ATR-Methode mittels FT-IR-Spektroskopie Messen Sie Ihre eigene Probe Erhöhung der Nachweisgrenze in der IR-Spektroskopie Grundlagen, Möglichkeiten, Grenzen Kaffeepause Kopplung mit der Thermogravimetrischen Analyse Theoretische Grundlagen Kopplungseinheit TGA-IR Besichtigung des Zentrums für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) Mikroskopie, Thermische Analyse, Rheometrie Abschlussdiskussion und Ende der Veranstaltung Verständnis der Anwendung von IR-Spektroskopie in der Kunststofftechnik Erfassen von Materialeigenschaften und Ableiten von praktischem Nutzen Bestimmung geeigneter Vorbehandlungen zur Erhöhung der Nachweisgrenze Nutzen von Möglichkeiten im Bereich der Fehler- und Schadensanalyse Praktische Anwendung der ATR-Methode mittels FT-IR-Spektroskopie Testen einer eigenen mitgebrachten Probe

5 Donnerstag, 19. Oktober 2017 Fehleranalyse an Kunststoffen im Automobilbereich mit mikroskopischen Methoden Christoph Zekorn Die Mikroskopie stellt ein bewährtes Instrument zur aussagekräftigen Bewertung der Produktqualität dar. Der Fokus des Seminars liegt vor dem Hintergrund automobiler Anwendungen auf dem Einsatz verschiedener Methoden bis zur Auswahl geeigneter Präparationsverfahren, mit denen die Proben der Analyse zugänglich gemacht werden Lichtmikroskopische Verfahren Theoretische Grundlagen, Einsatzgebiete und Varianten Einführung in die Präparationsverfahren für automobile Kunststoffbauteile, Schliff- und Schnitttechniken (Mikrotomie) Praktische Anwendungsbeispiele der Lichtmikroskopie Darstellung und Bewertung der Verarbeitungsqualität Spannungen und Orientierungen Inhomogenitäten/Agglomeratbildungen Bewertung von Mehrkomponenten- und Hybridbauteilen Kaffeepause Elektronenmikroskopische Verfahren Funktionsprinzipien sowie Grenzen der Darstellbarkeit in Transmissions- (TEM) und Rasterelektronenmikroskopie (REM) Präparationsverfahren und Methodik der Probenkontrastierung Praktische Anwendungsbeispiele der Elektronenmikroskopie Darstellung und Bewertung, u.a. Dispergierqualität von Blends, Nanofüllstoffen etc. Gefügeuntersuchungen Bruchanalyse, Topografieanalyse Mittagspause Laborübung: Praktische Anwendungen und Präparationsverfahren für automobile Kunststoffbauteile aus dem In- & Exterieurbereich Kaffeepause Schadensanalyse an Kunststoffprodukten Einblick und Vorgehensweise der Fehler- und Schadensanalyse Besichtigung des Zentrums für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) Abschlussdiskussion und Ende der Veranstaltung Erwerb von Kenntnissen der Kunststoffanalyse mittels mikroskopischer Methoden Erlernen von Methoden zur Ermittlung und Bewertung von Materialeigenschaften Verständnis der Vorgehensweisen bei der Fehler- und Schadensanalyse Ableiten von Optimierungsmaßnahmen für die Verarbeitung von Kunststoffen Probenpräparation von Kunststoffbauteilen Arbeit an Mikroskopen Analyse und Auswertung am Beispiel verschiedener Schadensfälle aus dem Bereich Automotive

6 Dienstag, 28. November 2017 Plasmatechnik in der Praxis Dennis Kirchheim, M.Sc. Das Einsatzspektrum von Kunststoffen lässt sich durch die Modifizierung der Oberflächeneigenschaften erweitern. Hierfür bietet die plasmagestützte Oberflächenfunktionalisierung eine umweltverträgliche und elegante Lösung. Um das Potential der Plasmatechnologie in der Kunststoffverarbeitung ausschöpfen zu können, ist die Kenntnis der Materialeigenschaften, der Plasmaeigenschaften sowie ein Verständnis der Präparations- und Verarbeitungsprozesse hilfreich. Thematische Einführung 9.15 Plasmen und Plasmaprozesse in der Kunststoffverarbeitung Kaffeepause Prozessführung und Einstellgrößen Mittagspause Praxisteil Probenpräparation, Aktivierung und Beschichtung im Plasmalabor Praxisversuche Fehlerquellen Plasmadiagnostik, -analytik und Qualitätssicherung Praxisversuche Erklärung von Diagnostiktools Vor- und Nachteile Kaffeepause Oberflächenanalyse von plasmapolymerisierten Schichten Schichtanalyse Defektdiagnostik Abschlussdiskussion und Ende der Veranstaltung Überblicken der Einsatzmöglichkeiten von Plasmen in der Kunststoffverarbeitung Kennenlernen von Prozessführung und Einstellgrößen Probenpräparation, Aktivierung und Beschichtung Plasmadiagnostik, -analytik und Qualitätssicherung Praxisversuche zum Beschichten und Behandeln von Kunststoffen Versuche im Atmosphären- und Niederdruck an der Plasmaanlagentechnik durchführen

7 Dezember 2017 VDI/IKV-Praxisseminar: Fehler- und Schadensanalyse an Kunststoffprodukten Dr. rer. nat. Rainer Dahlmann Die Fehler- und Schadensanalyse an Kunststoffprodukten ist ein wichtiges Instrument zur Qualitätssicherung und zur Vermeidung wirtschaftlicher Verluste. Dieses Seminar bietet einen praxisnahen Überblick über das spezielle Vorgehen bei der Fehler- und Schadensanalyse an Kunststoffprodukten. Sie erhalten einen Einblick in die wichtigsten Elemente wie die Systematik des Vorgehens, das Hinterfragen des Schadensumfelds, die fundierte Entwicklung von Schadensthesen und Festlegung von Abhilfemaßnahmen. Besonderes Augenmerk wird auf das bei Kunststoffen komplexe Zusammenspiel von Konstruktion, Verarbeitung, Werkstoffeigenschaften und Werkstoffreaktionen auf äußere Einflüsse gelenkt. Eine zentrale Bedeutung hat hierbei auch die instrumentelle Analytik, da mit ihrer Hilfe der Werkstoff als Datenträger des Schadenshergangs ausgelesen werden muss. Die instrumentelle Analytik wird sowohl in Kurzvorträgen vorgestellt als auch im Labor an den Geräten anhand von Schadensfällen praktiziert. Schadensanalyse ist Teamarbeit, die durch offene Diskussionen geprägt ist. Bringen Sie Ihr Wissen ein und tauschen Sie sich mit anderen Experten aus. Erkennen typischer Fehlerbilder Kennenlernen der Methoden der instrumentellen Analytik Probenvorbereitung und Interpretation von Prüfergebnissen Systematische Schadensanalyse als Instrument zur Produktverbesserung und zur Vermeidung von Konstruktionsfehlern Probenentnahme Wahl der geeigneten Analysemethoden Durchführung der Analysen Interpretation der Analyseergebnisse

8 Veranstaltungshinweise Zielgruppe Zielgruppe sind Ingenieure, Techniker sowie Mitarbeiter in Produktion und Laboren mit dem jeweils nötigen Basiswissen. Veranstalter Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung, Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann Seffenter Weg 201, Aachen Organisation Nina Mührer, B.A. Telefon: +49 (0) , Veranstaltungort Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) Seffenter Weg 201, Aachen Teilnahmegebühr für IKV-Seminare 450 für Mitglieder der Fördervereinigung des IKV 550 für Nichtmitglieder Teilnahmegebühr VDI/IKV-Praxisseminar für persönliche VDI-Mitglieder Anmeldung und weitere Informationen Auf finden Sie detaillierte Informationen zu den Seminaren und die entsprechenden Anmeldeformulare. Das Zentrum für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) Analysieren. Prüfen. Beraten. Die Beschreibung von Materialeigenschaften ist zur Auslegung von Produkten und Verarbeitungsprozessen, zur Qualitätssicherung, zur Prüfung von Spezifikationen oder zur Schadensanalyse unerlässlich. Auf über 700 m 2 Laborfläche betreiben unsere qualifizierten Ingenieure, Naturwissenschaftler und Techniker die dazu relevanten Prüf- und Analysegeräte, um Ihre Fragestellungen zur Kennwertermittlung, zur Bauteilerprobung und zur Schadensanalyse zu beantworten. Wir bieten individuelle Problemlösungen sowohl für industrielle als auch für wissenschaftliche Partner. Dazu stehen uns unter anderem folgende Methoden zur Verfügung: Mikroskopie, Spektroskopische Methoden, Thermische Analyse, Mechanische Prüfung, Rheometrie sowie weitere physikalische und chemische Analyseverfahren (z. B. Wärmeleitfähigkeit, Permeabilität, Feuchtemessung, pvt). Kontakt: Dr. rer. nat. Rainer Dahlmann Telefon: rainer.dahlmann@ikv.rwth-aachen.de