Unser Glossar bietet Ihnen klare und verständliche Definitionen zu Fachbegriffen aus der Welt der Materialprüfung und Rheologie. Ob Einsteiger oder Profi – hier finden Sie schnell die passenden Erklärungen, um komplexe Zusammenhänge besser zu verstehen und fachlich auf dem neuesten Stand zu bleiben.
Die Bagley Korrektur dient zur Korrektur des Einlaufdruckverlusts bei Rundkapillaren. Im Einlaufbereich der Rundkapillaren kommt es infolge der konvergenten Strömung im Düseneinlauf zu einem Druckverlust. Ebenso wird ein Teil des Druckes im Auslauf der Kapillare verbraucht. Mit Hilfe der Bagley Korrektur kann man den viskosen und Ein-/Auslaufdruckverlust voneinander trennen. Zur Ermittlung des Ein-Auslaufdruckverlustes wird der Druckverlust für verschiedene Düsen mit gleichem Durchmesser und verschiedenen Längen aufgetragen und gegen Null extrapoliert (Bagley Plot).
Ein Dreiparametersatz, insbesondere geeignet um den Viskositätsverlauf von linearen Thermoplasten zu beschreiben.
Hierbei ist die Nullviskosität proportional der mittlere Molmasse. Die Molekulargewichts-verteilungsbreite beeinflusst Übergangszeit sowie den Viskositätsexponenten.
Geschwindigkeit der relativen Abstandsänderung zwischen zwei Punkten, d. h. dl/ldt, wenn l der Abstand zwischen diesen beiden Punkten zum Zeitpunkt t ist.
Nachdem der Einlaufdruckverlust über die Bagley Korrektur berechnet wurde, kann die Dehnviskosität berechnet werden.
Neben der Scherviskosität liefert die Dehnviskosität eine wichtige Aussage über das Verarbeitungsverhalten. Während die Scherviskosität das Verhalten in einer Rohrströmung beschreibt, liefert die Dehnviskosität eine Aussage über das Verhalten in Querschnittsübergängen zum Beispiel in Extruderdüsen oder in Werkzeugangüssen u.a..
Ein Prozess der Verformung, der durch die Abwesenheit irgendeiner privilegierten makroskopischen Konfiguration charakterisiert ist und dazu neigt, sich selbst nach Entfernen der Spannung wiederherzustellen; die Spannung kann von der gegenwärtigen Verformungsgeschwindigkeit abhängen, von der Zeit und der Verformungsgeschichte, wobei die Verformungen vom aktuellen Zeitpunkt an gemessen werden. Beispiele: Fließen einer Flüssigkeit, Fließen eines Festkörpers oberhalb der Streckgrenze, wenn es keine Kaltverfestigung gibt.
Zur Korrektur der elastischen Ein- und Auslaufdruckverluste mit Hilfe der Gleissle-Korrektur wird der vor der Düse gemessene Gesamtdruck PV in seine viskosen und elastischen Anteile zerlegt. Diese Zerlegung erfolgt iterativ. Zur Durchführung der Iteration müssen zwei materialabhängige Parameter vorgegeben werden.
Die Hagenbachkorrektur korrigiert bei niederviskosen Medien wie Dispersionsfarben, Lacken, Ölen o.ä. die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit im Düseneinlauf. Hierbei reduziert sich die scheinbare Viskosität um die Zunahme der kinetischen Energie. Elastische Effekte werden nicht berücksichtigt. Dieses Beispiel zeigt den Effekt der Hagenbach-Korrektur verglichen mit unkorrigierten Daten am Beispiel einer Farbe zur Papierbeschichtung. Für die meisten Thermoplaste hat die Hagenbach Korrektur keinen Effekt, weil die Erhöhung der kinetischen Energie klein im Verhältnis zum Druckverlust verursacht durch viskoses Fließen.
Als Kalibrierlabor wird ein Raum bezeichnet, in welchem Kalibrierungen von Messgeräten mit Messmitteln durchgeführt werden können, die auf nationale oder internationale Normale rückgeführt sind im Folgenden auch als (Norm)Messgerät bezeichnet. Für eine solche Kalibrierung müssen Messgrößen wie beispielsweiße das Drehmoment oder die Temperatur festgelegt werden, welche dann durch einen Abgleich des zu kalibrierenden Gerätes mit einem (Norm-) Messgerät kalibriert werden. Die dabei verwendeten (Norm-)Messgeräte sind in einem Kalibrierschein dokumentiert und unterliegen einer regelmäßigen Kontrolle. Auch sind die aus der Überprüfung erhaltenen Ergebnisse in einem Kalibrierschein mit separatem Messprotokoll unter Angabe der kleinsten Messunsicherheit festgehalten.
Die Mooney Korrektur dient zur Ermittlung der Wandgleitgeschwindigkeit bei Wandgleitenden Materialien wie z.B. HDPE oder PVC. Hierbei geht die Modellvorstellung davon aus, dass das Material mit der konstanten Wandgleitgeschwindigkeit vg an der Wand abgleitet.
Das Gesetz von Münstedt hat keinen physikalischen Hintergrund, sondern ist nur eine Approximation der Fließkurve mit einem Polynom 4. Grades. Das Gesetz ergibt sehr gute Übereinstimmung im Bereich der experimentellen Daten. Allerdings ist die Verwendung außerhalb des gemessenen Bereiches sinnlos.
Die erste Normalspannungsdifferenz beschreibt die Kräfte senkrecht zur Strömungsrichtung, die durch das elastische Materialverhalten beschrieben werden. Diese werden über die Fließkurve berechnet. Wenn die erste Normalspannungsdifferenz höher als die Schubspannung ist, überwiegen elastische und wenn die erste Normalspannungsdifferenz kleiner als die Schubspannung ist überwiegen viskose Eigenschaften der Polymerschmelze die Strömung.
Der Non-Newtonian Index oder NNI wird gemäß der Mitsui Spezifikation berechnet. Der Wert beschreibt die Steigung der Fließkurve zwischen zwei Punkten mit definierter Schubspannung. Die Software berechnet automatisch die Fließkurve mit den beiden Punkten, zwischen denen der NNI berechnet wird und die Korrelation zwischen der Fließkurve und der Geraden durch die beiden Punkte der NNI Berechung.
Das Potenzgesetzt ist das einfachste Model zur Beschreibung des Strukturviskosen Verhaltens von Thermoplasten. Besonders Elastomere lassen sich durch dieses einfache Model gut beschreiben.
Als Prüflabor wird ein Raum bezeichnet, in welchem überwiegend nach ISO oder ASTM standardisierte Prüfprozesse durchgeführt werden. Sind keine ISO oder ASTM Normen für bei GÖTTFERT bereits etablierte Prüfprozesse vorhanden, entwickeln wir hauseigene Normen, sogenannte Werksnormen. Diese definierten Normen dienen sowohl der qualitativen Sicherung in der Qualitätskontrolle unserer Prüfgeräte, als auch der qualitativen Sicherung unserer Service-Wartungen. So können in unserem Prüflabor rheologische Lohnmessungen und Gerätedemonstrationen nach standardisierten und akkreditierten Prozessen durchgeführt werden. Das durch die abgeschlossene bauliche Unternehmenserweiterung und Modernisierung wurde das GÖTTFERT Prüflabor erheblich erweitert und nach ISO 17025 akkreditierte. Dieses steht neben Normprüfungen und Werksnormprüfungen auch für Gerätedemonstrationen unseren Kunden zur Verfügung.
PVT steht für Pressure Volume Temperature. Es wird zwischen einer isothermen und einer isobaren PVT-Messung unterschieden. Bei einer solchen Messung wird das spezifische Materialverhalten in Bezug auf Druck, Temperatur und Volumen ermittelt.
GÖTTFERT bietet die PVT-Messung als Add-on für den Rheograph, oder auch als eigenständiges pvt500 Gerät an.
PVT Messung ist die Bestimmung eines Probenvolumens bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen. Es wird zwischen isobaren und isothermen PVT-Messungen unterschieden.
Ein Versuch, bei dem einem Körper, der für die Zeit t < to im Gleichgewicht war, zum Zeitpunkt to eine Verformung aufgezwungen wird, die anschließend konstant gehalten wird. Gemessen wird die daraus resultierende Spannung zu verschiedenen Zeitpunkten t > to.
Infolge der Scherverdünnung bei realen Polymerschmelzen mit strukturviskosem Fließverhalten kommt es zu einer starken Krümmung des Geschwindigkeitsprofils zur Wand hin. Die Schergeschwindigkeiten an der Wand sind infolge dessen erhöht gegenüber dem Newtonschen Medium, für das die Berechnung der scheinbaren Schergeschwindigkeit gilt. Dieser Effekt wird durch die Rabinowitsch Weissenberg Korrektur berücksichtigt und korrigiert. Über die korrigierte Schergeschwindigkeit und die Schubspannung an der Wand wird dann die korrigierte Viskosität berechnet.
Die Bestimmung der Schmelzfließrate erfolgt nach der DIN EN ISO 1133 und ist charakteristisch für das Fließverhalten bzw. die Viskosität eines thermoplastischen Werkstoffes. Die Schmelzeviskosität wird mittels Schmelzindexprüfung unter festgelegten, werkstoffspezifischen Belastungen und Temperaturen ermittelt. Dazu wird die granulatförmige Probe in einem beheizbaren Zylinder aufgeschmolzen. Nach einer Vorwärmphase von fünf Minuten wird die Schmelze über einen Kolben, dem ein Gewicht aufliegt, durch eine Düse mit definiertem Durchmesser gepresst. Die Menge an Schmelze, die so innerhalb einer bestimmten Zeit durch die Düse fließt, ergibt den MVR- bzw. den MFI-Wert. Je nach Prüfverfahren wird entweder das Volumen pro Zeit (MVR) oder die Masse pro Zeit (MFI) ermittelt. Beide Werte lassen sich mit Hilfe der Schmelzedichte bei der verwendeten Prüftemperatur und unter Berücksichtigung des Prüfdruckes ineinander umrechnen. Aufgrund der einfachen Bedienung wird diese Methode häufig in der Qualitätssicherung eingesetzt.
Sabia ist ein Fließgesetz, welches wie der Yasuda - Ansatz besonders zur Beschreibung der Viskositätsfunktion von verzweigten Polymeren geeignet ist.
Der Schwellwert wird mit Hilfe der Option zur Schwellwertmessung (Laser) gemessen. Die Software berechnet den Schwellwert vom Durchmesser oder dem Flächenverhältnis. Mit Hilfe der Software kann der Schwellwert gegen beliebige frei wählbare Daten gedruckt werden. Die Grafik zeigt ein Bespiel für die Auftragung des Schwellwertes gegen die Scherrate.
Die Viskosität η (auch als dynamische oder kinematische Viskosität bezeichnet) beschreibt die Fließfähigkeit oder das Fließverhalten von Flüssigkeiten bzw. Fluiden, d. h. den inneren Widerstand gegen eine von außen wirkende Beanspruchung. Je kleiner die Viskosität, umso dünnflüssiger, d. h. fließfähiger ist das Fluid, d. h. die Flüssigkeit. Der Kehrwert der Viskosität 1/η wird als Zähflüssigkeit bezeichnet. Im Bereich fester Körper ist die Viskosität aufgrund der vergleichsweise großen inneren Reibung sehr hoch. Bei Kunststoffen ist die Viskosität allerdings keine Konstante, sondern sie verringert sich in der Regel in Abhängigkeit von der Temperatur und abnehmender Dehnrate. Hier werden die Begriffe Zähigkeit, Duktilität und Sprödigkeit zur Eigenschaftsbewertung der Werkstoffe herangezogen
Für eine Newton'sche Flüssigkeit ist die mittlere Spannung p eine lineare Funktion der räumlichen Dehnung deren zwei Koeffizienten vom spezifischen Volumen Vs und der Temperatur T abhängen: P = Po (Vs, T) + X (Vs, T) θ
Die Volumenviskosität ist der Koeffizient x von θ in der obigen Beziehung.
Kunststoffe weisen von Natur aus eine geringe Wärmeleitfähigkeit von meist < 0,1 W/mK auf. Durch die Zugabe von geeigneten Füllstoffen kann die Wärmeleitfähigkeit der Probe um einen Faktor > 100 gesteigert werden.
Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials, angegeben in W/mK, ist diejenige Wärmemenge, die im stationären Zustand in einer bestimmten Zeiteinheit durch einen Körper bestimmten Querschnittes hindurchgeht. Die Messung der Wärmeleitfähigkeit kann mit unterschiedlichen Verfahren erfolgen.
Aufgrund des Fließverhaltens von Kunststoffen und der Ausrichtung von Füllstoffen in Abhängigkeit der Verarbeitungsparameter und Bauteilgeometrie, kann mit demselben Material an verschiedenen Bauteilen eine sehr unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit erzielt werden.
Yasuda ist ein erweiterter Carreau – Satz, der insbesondere den Viskositätsverlauf von verzweigten Thermoplasten beschreibt. Diese weisen im Übergangsbereich zwischen Nullviskosität und dem strukturviskosen Bereich eine starke Krümmung des Viskositätsverlaufs auf, der mit dem zusätzlichen Exponenten beschrieben werden kann.