Der Tackiness-Tester – Wie funktioniert das Verfahren?


Verarbeitung von Elastomeren

Oft ändern „Rohmischungen“ während der Lagerung - dementsprechend natürlich auch Reifensegmente, der sogenannte „Green Tire“ - vor dem letzten Fertigungsprozess durch den Einfluss von Temperatur und Feuchteschwankungen ihre Fähigkeit zur Autohäsion (Selbstklebefähigkeit). Die Klebrigkeit zu verbindender Bauteile reduziert sich. Konsequenterweise ist der intramolekulare Zusammenhalt (also die Fähigkeit der molekularen Netzwerke zur „Verhakung“) an der Trennfläche zweier elastomerer Bauteile nicht mehr zufriedenstellend. Diese unerwünschte Eigenschaftsänderung der „Rohmischungen“ ist gerade für die Reifenhersteller mit nicht zu unterschätzenden finanziellen Verlusten verbunden. An dieser Stelle hilft der Tack-Tester aus dem Hause GABO QUALIMETER Testanlagen GmbH. Der GABOTACK® ermittelt sicher und reproduzierbar die Abzugskraft und die benötigte Tack- oder „Klebrigkeits-Energie“, die aufgebracht werden muss, um zwei verklebte Bauteile (Prüfkörper) wieder voneinander zu trennen. Unter der Abzugskraft oder „Tack“-Kraft versteht man die messtechnisch ermittelte Spitzenkraft (Peak-Kraft), die beim Trennen zweier miteinander „verklebter“ Flächen mit definiertem Querschnitt auftritt. Die „Tack“-Energie beschreibt die mechanische Arbeit, die verrichtet werden muss, um zwei zusammengepresste klebrige Flächen auseinanderzuziehen.

Prüfkörper

Als Prüfkörper kommen Segmente aus den zu „verklebenden“ Bauteilen zum Einsatz. Abmessungen bis zu 40 mm Seitenlänge (quadratische, rechteckige und runde Zuschnitte) sind möglich. Dabei können Materialdicken von bis zu 20 mm (30 mm) mit den Haltevorrichtungen aufgenommen werden. Selbstverständlich werden pro Prüfung zwei Probenkörper benötigt. Jeweils eine Probe wird in die untere und obere Spannklemme eingesetzt und verschraubt (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1: GABOTACK® - das Messprinzip

Das Experiment Das Experiment ist in zwei Stufen unterteilt. Im ersten Schritt wird mit definierter Vorlast (zwischen 5 und 500 N) für eine voreinstellbare Kontaktzeit (zwischen 1 und 1000 Sek.) für eine Verklebung der beiden Prüfkörper gesorgt. Dazu werden die beiden Prüflinge mit einem Servomotorantrieb auf die gewünschte Vorlast zusammengepresst. Nach Ablauf der variablen Kontaktzeit werden im zweiten Schritt die Prüfkörper wieder voneinander getrennt (siehe Abbildung 2). Die Abzugsgeschwindigkeit wird vorgewählt. Die „verklebungsspezifische“ Abzugskraft, welche man zur mechanischen Trennung der beiden Prüfköper benötigt, wird aufgezeichnet. Zusätzlich wird die „Tack“-Energie berechnet (siehe Abbildung 3).

Abbildung 2: Abzugskraft bei einer Klebrigkeitsprüfung

Abbildung 3: Ergebnis des Klebrigkeitstests mit der Ermittlung der Tack-Kraft und der Tack-Energie

Bewertung der Ergebnisse

Ergebnisse für „Tack“-Kraft und „Tack“-Energie spiegeln exakt die Klebrigkeitseigenschaften wieder. Hohe Kräfte und hohe mechanische Energieeinträge korrelieren mit hoher Klebrigkeit. Kleinste Unterschiede in den Klebrigkeitseigenschaften gleicher oder ähnlicher Materialien werden zuverlässig und präzise mit Hilfe der Messgrößen „Tack“-Kraft und „Tack“-Energie aufgelöst. Selbstverständlich lässt das Verfahren auch die Klebrigkeitsanalyse unterschiedlicher Werkstoffe zu.