Analyse der Tinteausbreitung in Polymerschäumen mit Hilfe von Röntgen-Mikro Computertomografie

  • Dietmar Salaberger (Redner*in)
  • Hannes Scharleitner (Redner*in)
  • Kastner, J. (Redner*in)

Aktivität: Gespräch oder VortragVortrag

Beschreibung

Offenzellige Polymerschäume werden unter anderem für die Speicherung von Tinte in Stempeln verwendet. Die Eigenschaften des Schaummaterials, die für die Speicherung und den Transport der Tinte entscheidend sind, sind Porenmorphologie und mechanischen Eigenschaften. Wichtig ist eine gleichmäßige Aufnahme und Abgabe der Tinte, da die Qualität des Stempelbildes von dieser Gleichmäßigkeit abhängt. Um die Stempelbildqualität zu verbessern werden sehr feinzellige thermoplastische Polymerschäume verwendet, die eine sehr schmale Porengrößenverteilung aufweisen sollen. Für die zerstörungsfreie, drei-dimensionale Charakterisierung von zellularen Materialien existieren bereits einige Arbeiten. Röntgen Computertomografie hat sich als wichtiges Verfahren etabliert, um Porengrößenverteilung und Partikelverteilung zu bestimmen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verteilung und Speicherung von Tinte in verschiedenen polymeren Schaummaterialien. Es wurden sowohl Polyurethanschäume mit größeren Zellen als auch thermoplastische Schäume mit Zelldurchmessern von einigen 10 µm untersucht. Sub-Mikro Röntgen Computertomografie (Sub-µm-CT) Scans bei einer Voxelgröße von bis zu 0.7 µm wurden durchgeführt, um die Porengrößenverteilung zu bestimmen. Die erforderlichen Meßzeiten liegen im Bereich von ein bis zwei Stunden. Da die Tintenaufnahme allerdings schon nach wenigen Minuten abgeschlossen ist, wurde die Scandauer soweit reduziert, daß in-situ CT-Messungen und eine Visualisierung der Tintenaufnahme möglich geworden sind. Eine Peristaltikpumpe wurde innerhalb des CT Gehäuses installiert, um automatisiert eine reproduzierbare Menge an Tinte abzugeben. Trotz reduzierter CT-Datenqualität und -Auflösung können auf diese Weise Informationen wie Eindringtiefe, Eindringzeit und Langzeitverhalten der Tinte im Speichermaterial gut gewonnen werden. Eine weitere Möglichkeit, den Vorgang der Tinteaufnahme darzustellen ist die Aufnahme von Radioskopiebildern. Mit einer Frequenz von 4 Bildern pro Sekunde kann die Verteilung der Flüssigkeit im Speichermaterial zwei dimensional beobachtet werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Korrelation zwischen 3D Porenmorphologie, Polymermaterial und Aufnahmegeschwindigkeit, Eindringtiefe und Tinteverteilung hergestellt. Ein Vergleich von Materialien, die mit unterschiedlichen Herstellparametern gefertigt wurden, wird präsentiert.
Zeitraum17 Sep 2012
EreignistitelDACH Jahrestagung 2012
VeranstaltungstypKonferenz
OrtGraz, Österreich