Die Degradation von Gummi ist ein wichtiges Thema in der Elastomerverarbeitung. Hohe Temperaturen und lange Verweildauern führen zu einer irreversiblen Schädigung des Materials. Mit einem kommenden Release der Simulationssoftware Sigmasoft […]
Wahrscheinlichkeit der Zersetzung des Elastomers: rote Bereiche zeigen eine Schädigung des Bauteils durch Degradation. (Abb.: Sigma)
Die Degradation von Gummi ist ein wichtiges Thema in der Elastomerverarbeitung. Hohe Temperaturen und lange Verweildauern führen zu einer irreversiblen Schädigung des Materials. Mit einem kommenden Release der Simulationssoftware Sigmasoft Virtual Molding der Sigma Engineering GmbH, Aachen, soll die Vorhersage von Degradationsschäden zuverlässiger werden.
Bei zu hohen Temperaturen erfahren Polymere eine thermische Schädigung, da sich die Verbindungen zwischen den Polymerketten zersetzen. Diese Degradation tritt insbesondere auch bei Elastomeren auf, wenn sie zu lange bei hohen Temperaturen verweilen. Dabei können auch Temperaturen, die eigentlich für eine schnelle Vernetzungsreaktion nötig sind, bei einer langen Verweildauer zu Degradation führen. Im Anschluss an das Erreichen eines Vernetzungsgrads von 100 % beginnt nach einer Weile der Abbau des Elastomers. Dadurch tragen zu lange Heizzeiten zu einer hohen Ausschussrate bei.
Vernetzungskurven eines Naturkautschuks – nach der vollständigen Vernetzung beginnt insbesondere bei hohen Temperaturen innerhalb kurzer Verweildauer eine Zersetzung des Materials. (Abb.: Sigma)
Auf der DKT 2015 stellte Sigma eine zukünftige Version von Sigmasoft Virtual Molding Version vor, die die thermische Degradation von Elastomermaterialien voraussagt. So erkennt der Anwender schon früh in der Entwicklungsphase, ob der geplante Prozess die Gefahr von thermischen Schäden am Bauteil birgt, und kann geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen.
Die Wahrscheinlichkeit, mit der eine Schädigung auftritt, kann über zwei neue Ergebnisse, die das Potential für die Zersetzung und die Dauer, während der das Bauteil zu hohen Temperaturen ausgesetzt ist, abgeschätzt werden. Mit Hilfe dieses Verständnisses ist es dann möglich die Formtemperatur maximal zu erhöhen und die nötige Heizzeit und damit letztlich die Zykluszeit soweit es geht zu verkürzen, ohne die Robustheit des Prozesses zu gefährden. Durch diese frühe Optimierung spart der Verarbeiter Kosten im späteren Serienanlauf und erhöht die Produktivität seines Prozesses.
