Achim Frick, Claudia Stern
DSC-Prüfung in der Anwendung
Inhalt
12
Vorwort zur 1. Auflage
8
Vorwort zur 2. Auflage
10
1 Einführung in die Kunststofftechnik
16
1.1 Polymere Werkstoffe (Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere)
20
1.2 Verarbeitung der polymeren Werkstoffe
23
1.2.1 Einflüsse auf die Formteilqualität
23
1.3 Anforderungen an die Prüftechnik für polymere Werkstoffe und Formteile
26
1.4 Prüfverfahren
27
1.5 Thermische Analyse
28
1.5.1 Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)
28
1.5.2 Thermogravimetrie (TGA)
32
1.5.3 Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA)
33
1.5.4 Dilatometrie
34
2 Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)
36
2.1 Prinzip
36
2.2 Messmethodik
39
2.3 Auswertung
42
2.3.1 Interpretation von Messkurven
48
2.4 Durchführung
51
2.4.1 Probenpräparation
51
2.4.2 Probenentnahme
52
2.4.3 Messapparat
56
2.4.4 Messbedingungen und -parameter
57
2.5 Einflussfaktoren
60
2.5.1 Probenmasse
60
2.5.2 Probenauflagefläche
61
2.5.3 Probenebenheit
62
2.5.4 Heiz- und Kühlrate
64
2.5.5 Endtemperatur
67
2.5.6 Ofenatmosphäre
68
2.5.7 Messartefakte
69
2.6 Messgenauigkeit
70
2.7 Spezielle Verfahren der Dynamischen Differenzkalorimetrie
72
2.7.1 Hochdruck-DSC
72
2.7.2 Temperaturmodulierte DSC
75
2.7.3 Hochgeschwindigkeits-DSC
76
2.7.4 DSC-Fotokalorimetrie
79
2.7.5 DSC-Mikroskopie
80
3 Wareneingangskontrolle – Anwendung der DSC-Prüfung
84
3.1 Werkstoffidentifikation
84
3.2 Detektion von Rezepturkomponenten
88
3.3 Detektion von Chargenunterschieden
92
3.4 Detektion von Mischungen
93
3.4.1 Detektion von Mehrschichtfolien
95
3.5 Detektion und Einfluss von Stabilisatoren
96
3.6 Detektion einer Nukleierung
98
3.7 Detektion und Einfluss von Farbe
101
3.8 Bestimmung der Füllstoffmenge
107
3.9 Detektion der Molmasse
108
3.10 Qualifzierung von Rezyklat
116
4 Fertigungskontrolle.– Anwendung der DSC-Prüfung
118
4.1 Einfluss der Verarbeitung
118
4.2 Einfluss der Einspritzgeschwindigkeit
121
4.3 Einfluss der Fließweglänge
125
4.4 Einfluss der Massetemperatur
129
4.5 Einfluss langer Verweilzeiten
134
4.6 Einfluss der Feuchtigkeit
139
4.6.1 Einfluss der Konditionierung
143
4.7 Detektion der Werkzeugtemperatur
146
4.7.1 Einfluss verschiedener Prozessparameter
150
4.8 Unterscheidung von Gut- und Schlechtteil
152
4.9 Detektion der Temperkonditionen
154
4.10 Prozessüberwachung
158
4.11 Bewertung der Formteilqualität
160
4.12 Werkstofftechnische Untersuchungen
162
4.12.1 Korrelation thermomechanische und kalorische Eigenschaften
162
4.12.2 Korrelation Kriechverhalten und kalorische Eigenschaften
163
4.12.3 Korrelation Verarbeitbarkeit und kalorische Eigenschaften
165
4.12.4 Zusammensetzung von Polymer-Blends
167
4.12.5 Vernetzungsverhalten von Elastomeren
168
5 Glossar der Kalorimetrie
170
5.1 Begriffsbestimmungen
170
5.2 Messbedingungen
174
5.3 Kurveninterpretation
177
6 Weiterführende Literatur
182
Grundlagen DSC
182
Werkstoffkunde Polymere
182
Prüftechnik allgemein
183
Normen
183
7 Autoren
184
Prof. Dr.-Ing. Achim Frick
184
Dr. Claudia Stern
185
Index
186
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