Das scharfe Auge für Qualität

Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfung im Labor

28. Oktober 2022, 7:30 Uhr | Autor: Hannes Wolf, Redaktion: Irina Hübner
Einwandfreie Kunststoffqualität, erforderliche Fließfähigkeit des Materials, zuverlässige Dichtigkeit des fertigen Bauteils? Es Bedarf nicht nur detaillierter Planung, sondern auch sorgfältiger Prüfung
© Pöppelmann K-TECH

Bevor aus einer Produktidee ein Serienartikel wird, bedarf es nicht nur detaillierter Planung, sondern auch sorgfältiger Prüfung – so auch bei der Entwicklung von Bauteilen für die Fahrzeugkonstruktion von Pöppelmann K-TECH.

Pöppelmann K-TECH ist eine Division der Pöppelmann-Gruppe aus Lohne. Der Geschäftsbereich hat sich auf die Entwicklung und Serienproduktion hochpräziser technischer Kunststoffbauteile für verschiedene Branchen spezialisiert. Ganz besonders Kunden aus dem Automotive-Segment setzen auf das Know-how von K-TECH, wenn es um innovative, qualitativ hochwertige Lösungen geht. Die Pöppelmann-Experten beraten umfassend rund um die Materialauswahl und bieten ebenso die Entwicklung von eigenen Werkstoff-Compounds an. Neben der umfangreichen Kunststoffexpertise verfügt die Unternehmensgruppe über ein Prüflabor, das umfassende Dienstleistungen in der Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfung erbringt. Die verschiedenen Prüfverfahren stellen eine hohe Qualität der späteren Serienartikel sicher. Das zieht unter anderem Kunden aus dem E-Mobility-Segment an, für deren Bauteile Rohstoffqualität und Sauberkeit in der Produktion besonders wichtig sind.

Wenn die Mitarbeitenden aus der Division K-TECH gemeinsam mit ihren Kunden hochkomplexe Fahrzeugbauteile aus Kunststoff entwickeln, sollen die Endprodukte häufig mehrere Funktionen in einem Bauteil vereinen, Gewichtseinsparungen realisieren, kosteneffizient sein und gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit gewährleisten. Möglichst viele dieser Eigenschaften unter einen Hut zu bringen, ist keine Zauberei, sondern Gegenstand einer sorgfältigen, tiefgehenden Prüfung auf Basis von umfangreichem Know-how und langjähriger Erfahrung. Dafür gibt es im Unternehmen eine Kontrollinstanz, an der kein Material oder Bauteil vorbeikommt: das Labor. Dort werden Kunststoffe auf ihre Eignung und fertige Artikel für ihren Einsatzzweck umfassend geprüft. Nur das, was der vom Kunden geforderten und gewohnten hohen Pöppelmann-Qualität entspricht, geht in die Weiterverarbeitung oder Serienproduktion.

Manfred Bremer, Leiter der Werkstoffanalyse & Werksstoffprüfung von Pöppelmann, erklärt: »Für unsere Kunden sind kurze Entwicklungszeiten oft erfolgsentscheidend. Das können wir durch unsere umfassenden Serviceleistungen und die schnelle Umsetzung im eigenen Labor bieten. Unser Team besteht aus sechs Spezialistinnen und Spezialisten mit den Fachgebieten Werkstofftechnik und Maschinenbau. Wir begleiten die Entwicklung und die Fertigungsprozesse aller vier Divisionen unserer Unternehmensgruppe und unterstützen diese mit unserem Werkstoff-Know-how. Dadurch bieten wir unseren Kunden stets ein verlässlich hohes Qualitätsniveau.«

Das Pöppelmann-Labor übernimmt mit seinen spezialisierten und erfahrenen Fachkräften Aufgaben wie die klassische Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfung. Im Einzelnen sind dies die Wareneingangsprüfung, die alle Rohstoffe, welche die Tore von Pöppelmann passiert haben, durchlaufen. Dazu kommen die werkstofflichen Erstbemusterungen von Bauteilen, die Reklamationsbearbeitung im Hinblick auf Werkstoffe, Schadensanalysen, serienbegleitende Prüfungen sowie spezielle Einzelaufgaben.

Um den optimalen Werkstoff für eine Anwendung zu bestimmen, muss er definierte Kriterien erfüllen. »Die Auswahl des passenden Materials findet in enger Abstimmung mit unseren Kunden und der jeweiligen Projektleitung aus unserem Hause statt. Dabei gehen wir bedarfsorientiert, funktionalorientiert und anforderungsorientiert vor«, meint Manfred Bremer. Die verschiedenen Prüfverfahren, die inhouse oder auch extern durchgeführt werden können, helfen bei der Auswahl. Da- rüber hinaus berät das Labor Kolleginnen und Kollegen auch bei der Materialentwicklung für die verschiedenen Kunden.

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Geeignet oder nicht – die Wareneingangsprüfung entscheidet

Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfung: An der Kontrollinstanz Labor kommt bei Pöppelmann kein Material oder Bauteil vorbei
Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfung: An der Kontrollinstanz Labor kommt bei Pöppelmann kein Material oder Bauteil vorbei
© Pöppelmann K-TECH

Sämtliche Rohstoffe, die bei Pöppelmann eintreffen, werden zunächst einer gründlichen Wareneingangsprüfung unterzogen, bevor sie für den Serieneinsatz freigegeben werden. Je nach Werkstoff werden dabei unterschiedliche Prüfungen durchgeführt. Ein wichtiges Verfahren ist beispielsweise die Glührückstandsprüfung. Dabei wird durch Veraschen der Glührückstand von verstärkten oder gefüllten Kunststoffen ermittelt. Nach dem Verglühen der polymeren Bestandteile lassen sich auf diese Weise die mineralischen Anteile ermitteln. Der Glührückstand wird analysiert und erlaubt Rückschlüsse auf die in dem Material eingesetzten Füllstoffe. »Auf diese Weise können wir beispielsweise die Glasfasergehalte von Kunststoffen prüfen. Glasfaser ist ein elementares Verstärkungsmittel, das zur Festigung eines Kunststoffs eingesetzt wird«, erklärt der Laborleiter.

In weiteren Prüfverfahren werden außerdem die Dichte von Kunststoffen, die Schmelztemperatur und die Fließfähigkeit ermittelt. »Die verschiedenen Prüfungen entscheiden darüber, ob ein Kunststoffbauteil, welches ein Kunde von uns beziehen möchte, mit einem definierten Kunststoff tatsächlich hergestellt werden kann. Wenn der Werkstoff der Spezifikation entspricht, das heißt wenn unsere Prüfungen ergeben, dass die gelieferte Qualität stimmt, erfolgt die Freigabe durch Martina Soika, Wareneingangsprüfung, aus unserem Labor. Dann erst wird der Werkstoff zur Bemusterung oder Serienfertigung herangezogen«, so Manfred Bremer.

Nicht nur die eingehenden Rohstoffe, sondern selbstverständlich auch die daraus hergestellten Bauteile müssen vor der Serienproduktion am strengen Laborcheck vorbei. »Wenn wir bei K-TECH beispielsweise Gehäuseblindkappen für E-Mobility-Anwendungen entwickeln, die Stecker, Steckverbinder und mehr gegen Verunreinigung oder Nässe schützen sollen, gelangen diese Produkte zur Freigabe erst einmal in die Hände von Manfred Bremer und seinem Team. Diese prüfen Szenarien ab, denen das Bauteil standhalten muss, damit Batteriesysteme, Leitungen oder Elektronik nicht beschädigt werden«, beschreibt Frank Schockemöhle, Entwicklungsleiter bei Pöppelmann K-TECH.

Umfangreiche Laborleistungen sichern erstklassige Qualität

In der Entwicklung hochpräzier technischer Bauteile aus Kunststoff erhält Pöppelmann K-TECH weitreichende Unterstützung vom hauseigenen Labor, das umfassende Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfung betreibt. Dazu zählen die Wareneingangsprüfung aller Rohstoffe, werkstoffliche Erstbemusterungen von Bauteilen, die Reklamations-bearbeitung im Hinblick auf Werkstoffe, Schadensanalysen, serienbegleitende Prüfungen sowie spezielle Einzelaufgaben. Dank eines weitreichenden Netzwerkes stehen darüber hinaus akkreditierte Speziallabore für besondere Prüfungen bereit. Das vereinfacht und beschleunigt die Entwicklung und gewährleistet Kunden erstklassige Pöppelmann-Produktqualität – auch bei anspruchsvollen Projekten, zum Beispiel dem Einsatz von Recyclingmaterialien.

 

Dichtigkeitsprüfung – unter Regentropfen und Wasserstrahl

Im Falle der Gehäuseblindkappen müssen unter anderem bestimmte Dichtigkeitsanforderungen gegen Wasser erfüllt werden. Die dafür erforderlichen IPx-Schutzartprüfungen werden im Pöppelmann-Labor in einer speziellen Schutzartprüfkammer vorgenommen. Dafür generiert Ralf zur Heide, Prüfingenieur, für jeden Prüfling den entsprechenden Prüfraum: Das Bauteil wird auf einen rotierenden Prüftisch montiert, damit die Dichtigkeitsprüfung unter Einwirkung von Wasser von allen Seiten stattfinden kann. Die Kammer simuliert verschiedene Arten der Einwirkung – von herabtropfendem Wasser bis hin zum Wasserstrahl mit einem Druck von bis zu 100 bar. Dabei strömen Wassermengen von bis zu 100 Liter pro Minute auf das Bauteil ein. Die Division K-TECH lässt auf diese Weise zum Beispiel Gehäuse für E-Bike-Akkus prüfen.


  1. Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfung im Labor
  2. Sauberkeitsanalyse – für partikelfreie Bauteile

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