25.01.2012
Neuartige Prüfmethode für die Randverbundfestigkeit von Isolierglas
Prototyp eines Prüfgerätes (Detailaufnahme)
Mit einem neuentwickelten Prüfgerät können Qualitätstests ebenso wie Analysen während Entwicklungsphasen an Klebeverbünden speziell von Isolierglaseinheiten, aber auch anderen Verbundgeometrien, quantitativ erfasst und ausgewertet werden.
Damit kann insbesondere auch der Einfluss von Glasbeschichtungen auf das Verbundverhalten untersucht werden. Die Untersuchung der Verbundfestigkeit von Isolierglasversiegelungen erfolgt nach den Prüfvorschriften der Europanorm EN 1279–6 „Mehrscheiben–Isolierglas, Teil 6: Werkseigene Produktionskontrolle und Auditprüfungen", Anhang F. Darin wird unter anderem der sogenannte Schmetterlingstest beschrieben. Dieser sieht eine rein qualitative Prüfung von Hand vor, wozu die obere Scheibe des Isolierglasverbunds in der Mitte aufgetrennt und beide Scheibenhälften innerhalb von 10 s jeweils um 180° aufgeklappt wird. Als Bewertungskriterium wird lediglich angesehen, ob der Verbund– oder Dichtstoff am Glas bzw. an einer auf dem Glas befindlichen Beschichtung haften bleibt oder nicht. Dieses Testverfahren ist jedoch umständlich und zu ungenau, um daraus weitere Informationen über die Qualitäten des Verbundes zu gewinnen.
Die Ausübung des Schmetterlingstests ist nicht reproduzierbar und subjektiv vom jeweiligen Tester abhängig. Vergleichende Untersuchungen an Hand von Fehlerbildern sind damit nicht möglich. Die separat an gesonderten Probekörpern vorzunehmenden Haftfestigkeitsmessungen liefern zwar quantitative Ergebnisse, diese lassen sich jedoch nicht direkt mit den Resultaten des Schmetterlingstests in Beziehung setzen. Auf Grund dessen wurde bei INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena der Prototyp eines Prüfgerätes entwickelt , welches nicht nur in der Lage ist, den Schmetterlingstest entsprechend den Vorgaben der Norm auszuführen, sondern darüber hinaus auch eine zusätzliche, quantitative Analyse der Haftungs– und Verbund-festigkeits¬eigenschaften erlaubt. Das Grundkonzept des Gerätes wurde ausbaufähig entwickelt, so dass durch leicht zu integrierende Zusatzmodule auch die Durchführung allgemeiner Untersuchungen von Festigkeits– und Verbundeigenschaften nicht nur von Isolierglaseinheiten möglich ist. Unabhängig von der Art des Verbund- und Dichtmaterials zeigen die mit diesem Gerät erfassten Kurven die wirkenden Drehmomente in Abhängigkeit des Biegewinkels, welche in 5 Phasen unterteilt werden können:
- Aufbau von Spannungen durch lineare Dehnung von Butyl und Dichtmasse
- geringfügiger Spannungsabbau durch Butyl–Reißen
- weiterer Spannungsaufbau, Dehnung überwiegt beginnendem Abbau durch Reißen
- Abbau der Spannung durch fortschreitendes Reißen der Dichtmasse
- endgültiges Reißen der Dichtmasse bis zur Trennung der Scheiben
Die Zuordnung der Winkelbereiche zu den einzelnen Phasen sowie die absoluten Werte der auftretenden Momente lassen Rückschlüsse auf die Art des Dichtmaterials einerseits und die Qualität des Randverbundes andererseits zu. Bei einer entsprechenden Kalibrierung mit festgelegten Standardproben lassen sich damit für eine bestimmte Kombination Substrat (Glas oder beschichtetes Glas) und Klebstoff/Dichtstoff charakteristische Kennwerte und Schwankungsbreiten festlegen, welche als Qualitätsmerkmale für die Isolierglasproduktion ebenso wie für andere Klebeverbundprobleme herangezogen werden können. INNOVENT e.V. Technologieentwicklung ist eine wirtschaftsnahe Forschungseinrichtung aus Jena, die Forschungsleistungen in den Bereichen Oberflächen, Werkstoffe und Systeme erbringt. Funktionalisierungen von Oberflächen durch Aktivierung oder Beschichtung mit Hilfe von Plasmen und Flammen unter Normaldruckbedingungen bilden eine der Kernkompetenzen in der industrienahen Forschungsarbeit ebenso wie eine umfassende Oberflächen- und Materialanalytik.
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