Die Beherrschung der Formulierung von Verbundwerkstoffen stellt in F&E, Qualitätskontrolle und in der Werkstoffanalyse eine zentrale technische Herausforderung dar.
Die Deformulierung von Verbundwerkstoffen zielt darauf ab, die Bestandteile (Matrix, Verstärkungen, Füllstoffe, Additive) sowie deren Anteile zu identifizieren und zu charakterisieren.
Ihr Bedarf: eine Deformulierung von Verbundwerkstoffen durchführen, um die Zusammensetzung Ihrer Materialien präzise zu identifizieren
Was ist eine Deformulierung?
Die Deformulierung ist ein analytischer Zerlegungsprozess, der darauf abzielt, die Bestandteile einer Formulierung zu trennen, zu identifizieren und zu quantifizieren. Dazu greift die Deformulierung auf zahlreiche unterschiedliche chemische Analysen zurück.
Die Deformulierung lässt sich in allen industriellen Bereichen anwenden und kommt in verschiedenen Kontexten zum Einsatz:
- Analyse und Bestimmung der Zusammensetzung eines unbekannten Gemischs/Materials,
- Vergleich der Zusammensetzung mehrerer Produkte (Double-Sourcing oder Multi-Sourcing),
- Überprüfung der Konformität eines Produkts mit einem Sicherheitsdatenblatt (SDB) oder einem technischen Datenblatt,
- Verständnis eines ungewöhnlichen Phänomens usw.
Was ist ein Verbundwerkstoff?
Ein Verbundwerkstoff ist ein Material, das aus mindestens zwei Materialien unterschiedlicher Art besteht.
Wenn man zwei oder mehr Materialien kombiniert, erhält man ein Material, das die Eigenschaften aller für seine Herstellung verwendeten Materialien vereint und dadurch leistungsfähiger ist.
Ein Verbundwerkstoff besteht aus:
- einem Gerüst, das als Verstärkung bezeichnet wird und die mechanische Festigkeit des Verbundwerkstoffs gewährleistet, zum Beispiel: Glasfaser, Kohlenstoff, Hanf, Flachs.
- einer Matrix, die die Verstärkung schützt
Heute gibt es eine große Anzahl von Verbundwerkstoffen, insbesondere Glasfaser, Stahlbeton, Sperrholz…
FILAB unterstützt Sie bei der Deformulierung Ihrer Verbundwerkstoffe
Die FILAB-Expertise als Labor für die Deformulierung von Verbundwerkstoffen
Im Labor FILAB basiert die Deformulierung von Verbundwerkstoffen auf:
- Anerkannter Expertise in der Materialcharakterisierung von Polymeren und Verbundwerkstoffen
- Einem multimethodischen Ansatz, der auf komplexe Matrizen abgestimmt ist
- Einer fachkundigen Interpretation mit Fokus auf industrielle Entscheidungen
Ziele einer Analyse zur Deformulierung von Verbundwerkstoffen
Die Composite-Deformulierung verfolgt präzise analytische Ziele. Unser Ansatz beruht auf der Kombination ergänzender Verfahren, die eine zuverlässige und industriell verwertbare Interpretation ermöglichen.
Die Polymermatrix chemisch identifizieren (FTIR, DSC, TGA, Py-GC/MS…)
Art und Anteil der Verstärkungsfasern bestimmen
Mineralische Füllstoffe durch Veraschung und Elementaranalysen quantifizieren
Organische und anorganische Additive charakterisieren
Die Faser-Matrix-Grenzfläche mittels Mikroskopie untersuchen (REM-EDX)
Zwei Formulierungen im Rahmen eines Benchmarks oder einer Expertise vergleichen
Unsere technischen Möglichkeiten
IRTF
DSC
TGA
Py-GC/MS
MEB-EDX
Anwendungsfälle in der Industrie
Ein Industrieunternehmen stellt bei einem im Einsatz befindlichen Verbundbauteil einen Rückgang der mechanischen Festigkeit fest.
Die Fragestellung betrifft die Ursache des Versagens: Formulierungsänderung, Defekt an der Faser/Matrix-Grenzfläche oder das Vorhandensein von Verunreinigungen.
Die im Labor FILAB durchgeführte Deformulierung von Verbundwerkstoffen ermöglicht es, die genaue Art der Polymermatrix zu bestimmen, die Fasern zu charakterisieren und die vorhandenen Additive zu analysieren. Der Abgleich der Ergebnisse zeigt eine Formulierungsänderung als Ursache der Leistungsabweichung auf.
Im Rahmen eines Lieferantenwechsels möchte ein Hersteller die technische Gleichwertigkeit zwischen zwei Verbundbauteilen überprüfen.
Das Deformulierungslabor führt eine vollständige Vergleichsanalyse durch: Identifizierung der Harze, Quantifizierung der Füllstoffe, Charakterisierung der Fasern und Analyse der Additive. Die Ergebnisse ermöglichen es, die formulierungstechnische Gleichwertigkeit zu bewerten und den industriellen Übergang abzusichern.
Normativer Rahmen und technische Anforderungen
Ein Konformitätsansatz für ein internes Lastenheft
Eine Prüfung im Rahmen einer Lieferantenqualifizierung
Ein gerichtliches oder technisches Gutachten
Eine vergleichende Analyse im Zusammenhang mit branchenspezifischen normativen Anforderungen
Betroffene Branchen und Verbundwerkstoff-Matrizen bei der Deformulierung
Die Deformulierung von Verbundwerkstoffen betrifft zahlreiche Industriezweige mit spezifischen Matrizen und Verstärkungen:
- Luftfahrt: Kohlenstoff/Epoxid, Glas/Epoxid, Sandwichstrukturen mit Epoxid- oder Phenolharzen.
- Automobilindustrie: SMC, BMC auf Basis ungesättigter Polyester, verstärkte Thermoplaste (PP, PA), technische Polymere (PEEK, PPS).
- Energie: Glas/Epoxid- oder Kohlenstoff/Epoxid-Verbundwerkstoffe für Rotorblätter und technische Komponenten, korrosionsbeständige Vinylester.
- Chemische Industrie: Ausrüstung aus Polyester oder glasfaserverstärktem Vinylester, beständig gegen aggressive Umgebungen.
Zu den analysierten Matrizen zählen insbesondere Epoxidharze, ungesättigte Polyester, Vinylester, Polyamide, verstärkte Polypropylene, PEEK und PPS. Die Analysen können an Fertigteilen, Laminaten oder im Rahmen von Gutachten entnommenen Fragmenten durchgeführt werden.
PET-Analyse
PET-Analyse
PU-Analyse
PU-Analyse
Mikroplastik
Mikroplastik
Über unsere drei Leistungsstufen hinweg: Analyse, Gutachten und F&E-Begleitung unterstützt FILAB Unternehmen aller Branchen bei Fragen der Verbundwerkstoff-Expertise.
aller + loin
Chemische Analyse der Zusammensetzung des Verbundwerkstoffs aus den Mischungen von Matrix, Verstärkung und Additiv.
Charakterisierung der Materialeigenschaften des Verbundwerkstoffs: Länge, Durchmesser, Grad der Durchtränkung im Volumen …
Analyse von Verbundwerkstoffenund ihrer Zusammensetzung aus den Mischungen von Matrix, Verstärkung und Additiv.
Begleitung von der Konzeption bis zur Weiterentwicklung Ihrer Produkte auf Basis von Verbundwerkstoffen
Untersuchung von Schadensfällen an Verbundwerkstoffen: Alterung, Bruch, Nichtkonformität, Auftreten von Ablagerungen oder Partikeln …
Unsere FAQ
Die Deformulierung von Verbundwerkstoffen ist ein analytisches Verfahren, das darauf abzielt, sämtliche Bestandteile eines Verbundwerkstoffs zu identifizieren und zu charakterisieren: Polymermatrix, Verstärkungsfasern, Füllstoffe, Additive und mögliche Verunreinigungen. Sie ermöglicht einen vollständigen und quantitativen Überblick über die Zusammensetzung des Materials.
Eine Deformulierung von Verbundwerkstoffen ermöglicht es, die genaue Zusammensetzung eines Materials zu verstehen, einen Schaden zu erklären, zwei Formulierungen zu vergleichen, die Konformität mit einem Lastenheft zu prüfen oder einen Lieferantenwechsel abzusichern.
FILAB, ein Expertlabor für die Deformulierung von Verbundwerkstoffen, setzt auf einen Mehrtechniken-Ansatz: FTIR, DSC, TGA, ATG-IR, Py-GC/MS, REM-EDS-Mikroskopie, Elementaranalysen, Chromatographie und thermische Verfahren. Die Auswahl hängt von der Art des Verbundwerkstoffs und der industriellen Fragestellung ab.
Ja. Der Massenanteil von Fasern und Füllstoffen kann durch thermogravimetrische Analysen und ergänzende chemische Analysen bestimmt werden. Diese Messungen ermöglichen eine präzise Quantifizierung der anorganischen und organischen Bestandteile.
Ja. Organische Additive (Stabilisatoren, Weichmacher, Flammschutzmittel, Haftvermittler) können mit geeigneten chromatographischen und spektrometrischen Verfahren identifiziert werden, insbesondere mittels Py-GC/MS oder GC/MS nach Extraktion.
Die vergleichende Deformulierung von Verbundwerkstoffen ermöglicht es, Unterschiede in Matrix, Verstärkung, Füllstoffen oder Additiven zwischen zwei Materialien zu identifizieren. Dieser Ansatz ist besonders nützlich bei einem Lieferantenwechsel oder im Rahmen eines technischen Benchmarks.
Ja. Die Analyse kann an einem Fertigteil, einem Laminat, einer Platte, einem aus einer Begutachtung stammenden Fragment oder einem gemahlenen Material durchgeführt werden. Das Analyseprotokoll wird an die Geometrie und den Zustand der Probe angepasst.
Die Fristen variieren je nach Art der Analyse und der Komplexität des Expertisenprojekts.
FILAB verpflichtet sich jedoch, schnelle Fristen zu bieten, die an Ihre Anforderungen und industriellen Dringlichkeiten angepasst sind.
Um ein Angebot für eine Verbundwerkstoff-Entformulierung zu erhalten, genügt es, das Webformular auszufüllen, damit sich die Teams des Labors FILAB mit Ihnen in Verbindung setzen.
Ein Angebot wird innerhalb von 24 bis 48 Stunden nach Eingang der vollständigen Anfrage übermittelt
