Kunststoff und seine glänzenden Eigenschaften

Oberflächenprüfungen

Das Aussehen einer Oberfläche bestimmt den optischen Eindruck eines Produkts und soll dem Betrachter ein Gefühl von Wertigkeit und Qualität vermitteln. Auch im Gebrauch soll die Optik und Haptik einer Oberfläche möglichst lang bestehen bleiben. Oberflächenprüfungen simulieren die Beständigkeit von Oberflächen gegenüber unterschiedlichen Einflüssen wie Kratzen, Reiben oder verschiedenen Medien (Handschweiß, Sonnencreme, Reinigungsmittel, ...). Damit können abhängig von der Belastung mögliche Schädigungen bereits im Vorfeld identifiziert und damit vermieden werden. Die Beurteilung des visuellen Eindrucks, sowie die Farb- und Glanzmessung gehören ebenfalls zur Oberflächenprüfung.

  • Visuelle Beurteilung

    Die Farbe eines Kunststoffteils kann abhängig vom Umgebungslicht unterschiedlich sein. Um solche sogenannten Metamerieeffekte, ist oftmals eine visuelle Beurteilung des Teils vorgeschrieben. Diese wird stets von geschultem Personal in einer Farbabmusterungskabine durchgeführt. Die visuelle Beurteilung anhand eines Graumaßstabs dient zur Beurteilung von optischen Veränderungen einer Oberfläche infolge einer Klimalagerung.

  • Farb- und Glanzmessung

    Um den farblichen Eindruck eines Produkts zu ermitteln, kann neben dem menschlichen Auge auch auf Messtechnik zurückgegriffen werden. Dies ermöglicht die Bewertung einer Farbe mittels Farbwerten und nicht nur aufgrund verbaler Berschreibungen.

    Die Farbmessung wird üblicherweise in den folgenden Anwendungsbereichen eingesetzt:

    • zur Beschreibung von Farbunterschieden zwischen zwei Proben (Vorlage und Nachfärbung)
    • chemisch oder physikalische Einflüsse auf farbige Produkte
    • als Grundlage für Farbtoleranzen zwischen Kunde und Lieferant

    Für den optischen Eindruck eines Produkts spielt neben der Farbe ebenfalls der Glanz der Oberfläche eine große Rolle. Die passende Messtechnik ermöglicht hier Glanzmessungen von hochglänzenden bis matten Oberflächen.

  • Abriebverhalten und Kratzbeständigkeit

    In Automobilen sind inzwischen ein Großteil der Oberflächen des Innenraums aus Kunststoffen. Damit diese Oberflächen möglichst lang hochwertig aussehen, müssen sie eine hohe Beständigkeit gegen Handschweiß, verschiedene Medien (Reinigungsmittel, Sonnencreme, Handcreme, ...) und Textilien haben. Um solche Belastungen zu simulieren, werden Abrieb- und Kratzbeständigkeitsprüfungen durchgeführt. Dabei wird ein trockenes oder mit einem Medium versetztes Gewebe in einer definierten Geschwindigkeit und Druck über die Probenoberfläche geführt und anschließend visuell die Veränderung der Oberfläche beurteilt. Auch Aufdrucke auf Bedienelemente werden auf diese Weise auf ihre Abriebbeständigkeit (=Reibechtheit) geprüft.

  • Medienbeständigkeit

    Viele Kunststoffe müssen dem Einfluss von teils aggressiven Flüssigkeiten wie Treibstoffen, Reinigungsmitteln, Kosmetik, Kühlflüssigkeiten und Schmierstoffen standhalten. Oft erfolgt diese Belastung in Verbindung mit hohen Temperaturschwankungen. Durch die Einwirkung von Medien kann es zu Einschränkungen der Materialeigenschaften von Kunststoffteilen wie Quellung, Erweichung oder der Bildung von Spannungsrissen kommen. Je nach Einsatzbereich des Produkts muss dieses eine gute Beständigkeit gegen bestimmte Medien aufweisen. Dabei kann die Medienbeständigkeit zusätzlich unter Temperatureinfluss oder mechanischer Belastung geprüft werden.

  • Infrarot-Spektroskopie (IR)

    Die Infrarot- (IR-) Spektroskopie ist eine Prüfmethode, um chemische Gruppen an der Oberfläche eines Bauteils zu identifizieren.  Damit wird die (meist) zerstörungsfreie Identifizierung von Kunststoffmaterialien möglich. Bei dem Verfahren wird Licht definierter Wellenlänge über ein Interferometer durch eine Probe geleitet. Die enthaltenen chemischen Gruppen (z.B. Methyl-/Carbonyl-/Amid-/Aldehyd-/Estergruppe) absorbieren die Energie bestimmter Wellenlängen. Da dies spezifisch für jede Gruppe ist, wird so die Identifizierung von Kunststofftypen anhand ihrer chemischen Grundstruktur ermöglicht. Feste Proben können mit einem ATR-Aufsatz in Reflexion gemessen werden.

    Die IR-Spektroskopie ermöglicht ebenfalls die Identifizierung von Fremdmaterial in einem Bauteil, weshalb die Methode auch oft zur Aufklärung von Schadensfällen eingesetzt wird. Beispielsweise kann auch die Verfolgung von Alterungsprozessen durch Auswertung der Carbonyl-Bande durchgeführt werden. Ergänzend bietet sich in vielen Fällen eine zusätzliche DSC-Messung an.

Unsere Leistungen zu Oberflächenprüfungen im Detail

Visuelle Beurteilung

  • unter Normlicht nach DIN EN ISO 4628-1/-2/-3/-4
  • Graumaßstab nach DIN EN 20105-A02/-A03
  • Visueller Farbabgleich nach DIN EN ISO 3668 

Farb- und Glanzmessungen

  • Farbmessung nach DIN EN ISO 11664-4
  • Farb- und Glanzmessung nach VW 50190
  • Vergilbung nach DIN 6174
  • Glanzgrad nach DIN EN ISO 2813

Abrieb und Medienbeständigkeit

  • Kratzbeständigkeit nach DIN EN ISO 22557, DIN EN ISO 21546
  • Gitterschnittprüfung nach DIN EN ISO 2409
  • Abriebbeständigkeit nach DIN EN ISO 105-X12
  • Handabrieb nach DIN EN 60068-2-70
  • Medienbeständigkeit nach DIN EN ISO 2812-1 bis -5
  • Cremebeständigkeit nach PV 3964

Unsere Geräteausstattung im Überblick

LED Color Viewing Light XL Hybrid Basic

Farbabmusterungskabine

Just Normlicht GmbH

Spectrophotometer CM-2600d, CM-25c G, CM 5

Farbmessgeräte

Konica Minolta

IQ-S

Glanzgradmessgerät

Rhopoint

Modell 435

Schmißbeständigkeitsprüfer

Erichsen GmbH & Co. KG

Modell 463

Ritzstichel nach Sikkens

Erichsen GmbH & Co. KG

Modell 295

Multi Cross Cutter

Erichsen GmbH & Co. KG

Modell CM1

A.A.T.C.C. Crockmeter

Atlas MTT GmbH

Abrex

Handabrieb

Innowep GmbH

Dynaspa

Kratz- und Reibprüfungen

Innowep GmbH

Nicolet iS10 (Diamant-ATR, Germanium-ATR, Transmission)

FTIR-Spektrometer

ThermoFischer Scientific

Dazu passende Weiterbildungen

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Ich helfe Ihnen gern!

Dr. Christian Schurig

Leiter Akkreditiertes Prüflabor