Viskositätsmessung

Fliessverhalten von Kunststoffen unter definierten Bedingungen

Bei der Viskositätsmessung wird nicht nur ein einzelner Kennwert betrachtet, sondern das Verhalten eines Materials unter mechanischer und thermischer Belastung. Viele Kunststoffe zeigen kein konstantes Fliessverhalten, sondern reagieren auf Scherrate, Temperatur und Verweilzeit. Deshalb werden Messungen je nach Anwendung als Einzelwert oder als Verlauf über mehrere Prüfbedingungen ausgewertet. Relevant ist dies besonders bei Kunststoffschmelzen, deren Verarbeitbarkeit stark von rheologischen Eigenschaften abhängt.

Typische Anwendungen in Verarbeitung und Qualitaetssicherung

Eingesetzt wird die Viskositätsmessung unter anderem bei Spritzguss, Extrusion, Compoundierung sowie bei der Herstellung von Kunststofflösungen und Beschichtungssystemen. Sie dient zur Beurteilung von Chargenkonstanz, Materialfreigabe, Rezepturänderungen und Temperatureinflüssen im Prozess. Auch bei der Entwicklung neuer Compounds oder Additivierungen liefert sie Hinweise darauf, wie sich ein Material unter realen Verarbeitungsbedingungen verhält. Im Wareneingang und im Labor wird sie häufig mit weiteren Prüfwerten kombiniert.

Verfahrensarten je nach Materialzustand und Prozessnaehe

Für die Viskositätsmessung kommen unterschiedliche Verfahren in Frage, abhängig davon, ob Schmelzen, Lösungen oder pastöse Systeme untersucht werden. Im Labor werden Messungen unter klar definierten Bedingungen durchgeführt, um Materialien vergleichbar zu bewerten. Prozessnahe und Inline-Verfahren erfassen das Fliessverhalten direkt an der Anlage oder in der Produktionslinie. Die Auswahl des Verfahrens richtet sich nach Medium, Temperaturbereich, Scherbeanspruchung und der Frage, ob eine Einzelprüfung oder eine laufende Überwachung benötigt wird.

Abgrenzung zu Melt-Index, Durchfluss- und Dichtemessung

Innerhalb der Messtechnik und Prüftechnik ist die Viskositätsmessung von benachbarten Leistungen klar zu unterscheiden. Melt-Index-Prüfgeräte liefern einen genormten Fliesskennwert unter festgelegter Last und Temperatur, bilden das rheologische Verhalten aber nur vereinfacht ab. Durchflussmessgeräte und Durchflussregler erfassen Mengenströme in Leitungen, nicht die Materialviskosität selbst. Dichte-Messgeräte bestimmen die Massendichte, während Thermoanalysen-Systeme das Verhalten eines Werkstoffs gegenüber Temperaturverläufen auswerten.