Entwicklung von geeigneten Prüfmethoden zur Bewertung der Nahtqualität von geschweißten Fluorkunststoffbauteilen

Dieses Buch stellt aktuelle Forschungsergebnisse zur Entwicklung von Prüfmethoden dar, mit denen eine qualitative Einstufung von Schweißungen aus Fluorkunststoffen (PVDF, ECTFE, PFA und m-PTFE) möglich ist. Es liefert somit wichtige Hinweise für Industrieunternehmen zur Prüfung der entsprechend geschweißten Fluorkunststoffe.

Zur Ermittlung relevanter Prüfparameter wurden verschiedene Materialtests durchgeführt, deren Daten zeigten, dass Prüfungen bei tiefen Temperaturen (z.B. bei -40 °C) aussagekräftigere Ergebnisse liefern können. Die Entwicklung der Prüfmethoden erfolgte anschließend auf Basis standardisierter Zug-, Schlagzug- und Langzeit-Zugprüfungen bei Raumtemperatur und bei -40 °C. Für die Zugversuche wurden zwei unterschiedliche Zugstabgeometrien (Parallelstab, Kerbstab) verwendet. Bei Verwendung von Parallelstabproben zeigte sich, dass gut geschweißte Bauteile nicht in der Schweißnaht brechen, sondern sich im Grundmaterial einschnüren und je nach Material weit über 100 % dehnen. Hieraus konnte eine Prüfmethode für PFA verifiziert werden, die auf dem Verhältnis der Streckdehnungen von Grundmaterial und geschweißter Probe beruht. Es konnten weiterhin je nach Fluorkunststoff unterschiedliche Prüfmethodiken bestimmt werden, die gut differenzierbare Ergebnisse bei Zugprüfungen und Schlagzugprüfungen erwarten lassen. Eine allgemeingültige Prüfmethode für alle Fluorkunststoffe ist aufgrund der sehr unterschiedlichen Materialeigenschaften jedoch nicht sinnvoll.

Zur Herstellung der in den Untersuchungen verwendeten Schweißungen wurden industriell eingesetzte Parameter eingeholt, korreliert und in ideale Schweißparameter umgesetzt. Diese stehen mit Veröffentlichung dieses Buchs allen Fluorkunststoff verarbeitenden Firmen zur Verfügung.