Die Rheologie ist die Wissenschaft, die das Fließ- und Deformationsverhalten von Materialien untersucht. Bei Kunststoffen und Verbundwerkstoffen bietet die rheologische Analyse wesentliche Einblicke in wichtige ingenieurstechnische Kennwerte, die für Verarbeitung und Anwendung entscheidend sind:

• Viskosität: Die Rheologie misst die Viskosität, die Aufschluss über den Widerstand eines Materials gegen Fließen unter Einwirkung von Scherkräften gibt. Dies ist wichtig für die Verarbeitung von Kunststoffen, etwa beim Spritzgießen oder Extrudieren, da die Viskosität die Fließfähigkeit des Materials bei bestimmten Temperaturen und Schergeschwindigkeiten bestimmt.
• Fließverhalten: Durch rheologische Tests können Fließkurven und die Fließgrenze eines Materials ermittelt werden, was Auskunft darüber gibt, bei welchen Spannungen ein Material zu fließen beginnt. Diese Daten sind entscheidend für Prozessanpassungen und die Vermeidung von Verarbeitungsfehlern.
• Scherraten- und Temperaturabhängigkeit: Die Untersuchung der Abhängigkeit der Viskosität von Scherrate und Temperatur hilft bei der Optimierung von Prozessparametern und bei der Anpassung von Materialien an spezifische Anwendungen und Umgebungsbedingungen.
• Elastische und viskoelastische Eigenschaften: Rheologische Tests analysieren die Speicher- und Verlustmodule eines Materials im festen und geschmolzenen Zustand, um Informationen über seine elastischen und viskoelastischen Verhaltensweise zu liefern. Diese Eigenschaften sind wichtig für die mechanische Leistungsfähigkeit von Werkstoffen bei unterschiedlichen Belastungen.
• Füllstoffverteilung und -einfluss: Bei Verbundwerkstoffen ermöglicht die Rheologie die Untersuchung des Einflusses von Füllstoffen und Verstärkungsmaterialien auf das Fließverhalten und die Verarbeitungseigenschaften.

Das UV-Curing-Viskositätsverhalten bezieht sich auf die Untersuchung der Viskositätsänderungen von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen, die mit UV-härtenden Harzen arbeiten. Diese Methode liefert wichtige ingenieurstechnische Kennwerte, die für die Verarbeitung und Anwendung solcher Materialien entscheidend sind:

• Reaktionskinetik: Durch die Analyse des Viskositätsverlaufs während der UV-Belichtung kann die Reaktionsgeschwindigkeit des Härtungsprozesses ermittelt werden. Dies ist wichtig, um die Aushärtungszeit zu optimieren und eine vollständige Vernetzung des Materials sicherzustellen.
• Viskositätsprofil: Während der UV-Härtung ändern sich die Fließeigenschaften des Materials. Die Bestimmung des Viskositätsprofils hilft, den richtigen Zeitpunkt für die Verarbeitungsschritte wie das Formen oder Beschichten zu wählen.
• Start- und Endviskosität: Die Anfangsviskosität beeinflusst die Applizierbarkeit und Benetzungseigenschaften des Harzes, während die Endviskosität und der Grad der Vernetzung die endgültigen mechanischen und thermischen Eigenschaften bestimmen.
• Einfluss von Additiven: Die Untersuchung des Viskositätsverhaltens ermöglicht auch die Bewertung des Einflusses von Additiven und Füllstoffen auf das Aushärtungsverhalten und die Materialeigenschaften.
• Prozessoptimierung: Das Verständnis der Viskositätsänderungen während der UV-Härtung hilft bei der Entwicklung effizienter Produktionsprozesse, indem es ermöglicht, die Prozessparameter für spezifische Anwendungen, wie z.B. schnelle Härtungszyklen in der Massenproduktion, zu optimieren.