MFI Materialabbau

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    • MFI Materialabbau

      Hallo

      Ich habe gerade das Problem das ich leider keinen eindeutigen Literatur Nachweis finde zum Thema MFI Materialabbau und ab wieviel Prozent man davon spricht.

      Aus Erfahrung weiß ich das es natürlich von Material zu Material unterschiedlich ist.

      Jedoch gehen wir immer davon aus, dass bei Rohmaterial eine Abweichungen von 10% Hinweis auf die Materialschädigung sein kann und beim Vergleich mit Teilen, 20%.

      Hat jemand eine Idee wo ein Nachweis stehen könnte?

      Danke!
    • Je nachdem, was für ein Rohmaterial ihr bezieht, können 10 % schon allein Chargenschwankungen um den Mittelwert (=+-5%) sein.

      Wenn es dir um Regranulation oder Abbau bei euch im Prozess geht, kommst du vermutlich mit einer direkten Vergleichsmessung: Einkaufsmaterial, vorverarbeitetes Material am aussagekräftigsten
    • Hallo,

      in der Tat würde ich auch, wenn es darum geht, ob ihr das Material u.U. in Eurem Prozess schädigt, dierekt aus dem Trichter eine Granulatprobe nehmen und anschließend eine Probe aus dem Bauteil herausschneiden (Besser mit einem Seitenschneider, da dass Sägen wieder zuviel Temperatur in die Probe geben kann.

      Wichtig ist auch, dass beide Proben eine annähernd gleiche Restfeuchte bei der Schmelzindexmessung aufweisen!

      Wenn Du ganz sicher sein möchtest, könntest Du auch jeweils 3 Proben aus Trichter und Bauteil messen.
    • ParameterJongleur schrieb:

      Die Prüfung auf Schädigung des Materials sollte eigentlich mit der Lösungsviskosität laufen,
      wenn ihr es direkt in der Produktion prüfen wollt, dann mit der Scherviskosität...

      Leider sind das aber Verfahren, die den wenigsten zur Verfügung stehen.
      Genauso muss es laufen.
      Das Grundproblem am MFI ist, dass es ein druckgesteuerter Prozess ist und man aus einem MFI nicht eine Abschätzung über die tatsächliche Viskosität treffen kann.
    • Vielen lieben Dank für eure Antworten!

      VZ können wir durchaus machen. Jedoch bevorzugen wir das bei ABS nicht. MFI ist natürlich in der Schadensanalyse schnell, aber oft nicht so genau. Der Kunde schreibt in diesem Fall nunmal MFI vor.

      Mir gings tatsächlich darum, irgendwas zu finden wo ich auf die Aussage komme das ab 10% Unterschied, eine Schädigung eintreten kann. Die Chargenschwankungen und Co mal außen vor gelassen...

      Die 10% Abweichung, habe ich von meiner Ehemaligen Chefin übernommen und die wieder von ihrem, sprich in Summe über 30 Jahre wo dies ein geschriebenes Gesetz bei uns in der Firma ist. Jetzt muss ich es beweisen und einen Quellenangabe liefern.

      Vielen Dank
    • Sonjaarmer schrieb:

      Vielen lieben Dank für eure Antworten!

      VZ können wir durchaus machen. Jedoch bevorzugen wir das bei ABS nicht. MFI ist natürlich in der Schadensanalyse schnell, aber oft nicht so genau. Der Kunde schreibt in diesem Fall nunmal MFI vor.

      Mir gings tatsächlich darum, irgendwas zu finden wo ich auf die Aussage komme das ab 10% Unterschied, eine Schädigung eintreten kann. Die Chargenschwankungen und Co mal außen vor gelassen...

      Die 10% Abweichung, habe ich von meiner Ehemaligen Chefin übernommen und die wieder von ihrem, sprich in Summe über 30 Jahre wo dies ein geschriebenes Gesetz bei uns in der Firma ist. Jetzt muss ich es beweisen und einen Quellenangabe liefern.

      Vielen Dank

      Sonjaarmer schrieb:

      [...]
      Mir gings tatsächlich darum, irgendwas zu finden wo ich auf die Aussage komme das ab 10% Unterschied, eine Schädigung eintreten kann. Die Chargenschwankungen und Co mal außen vor gelassen...

      [...]
      Dazu wird sich vermutlich niemand hinreißen lassen bzw. darauf festnageln lassen, denn dabei gibt es folgende Probleme:
      - Ab wann ist geschädigt geschädigt? Viele Effekte treten graduell auf (Verfärbung, Festigkeitsverlust, Versprödung etc.), d.h. dort einen definitiven Grenzwert festzulegen ist schwer --> Teilespezifik
      - Viele Kunststoffe haben ein signifikant anderes Temperatur-Fließverhalten, d.h. es müsste sich jemand die Mühe machen, dass mindestens nach Typ (PA, PP, ABS...) getrennt auszuarbeiten, genau genommen sogar für jedes Material (Kombination Kunststoff-Verstärker-Additive) einzeln eine Datenbasis zu erstellen
      - Dann ist es auch nur repräsentativ, wenn du aus der gleichen Charge ein "vorher-nachher"-Muster hast: denn eine "zähe Charge" kann bereits bei einem höhreren Absolutwert Abbau aufweisen, bei der eine niedrigviskose noch i.O. ist.

      Daher denke ich, ihr solltet auf jeden Fall gegenüber de Kunden eure Bedenken schriftlich äußern und die Belastbarkeit der Daten einschränken, sonst kann man euch auf etwas festnageln, dass euch womöglich zu Verhängnis wird
    • Luemmel schrieb:

      Spiralfließtest machen.

      Der berücksichtigt wenigsten Scherung und Druckverlust....gerade bei strukturviskosen Materialien hat man
      hier mehr Rückmeldung, als beim MVR und Co.

      Grüße
      Da ist auch was dran,

      allerdings benötigt man dann, wenn man den MFI vor und nach dem Prozess vergleichen möchte, eine Mühle, die das Material schonend zerkleinert, sonst wird es wieder nichts und wie gesagt, Restfeuchte muss passen.
    • Als Zusammenfassung des ganzen hier:
      • MFI ist von zu vielen Faktoren abhängig, ein genaues Ergebnis zu erzielen, ausserdem müsstet ihr das ganze für all eure Materialien empirisch ermitteln
      • wissenschaftlich Methode dafür ist die Lösungsviskosität. Klang leicht raus, dass ihr den eure Ergebnisse belegen müsst.
      • Beste Lösung für die Produktion wäre Scherviskosität, allerdings weiß ich nicht, ob es da mittlerweile Methoden gibt, die von den Kosten so moderat sind, diese auch in der Produktion umsetzen zu können...
    • ParameterJongleur schrieb:

      Als Zusammenfassung des ganzen hier:
      • MFI ist von zu vielen Faktoren abhängig, ein genaues Ergebnis zu erzielen, ausserdem müsstet ihr das ganze für all eure Materialien empirisch ermitteln
      • wissenschaftlich Methode dafür ist die Lösungsviskosität. Klang leicht raus, dass ihr den eure Ergebnisse belegen müsst.
      • Beste Lösung für die Produktion wäre Scherviskosität, allerdings weiß ich nicht, ob es da mittlerweile Methoden gibt, die von den Kosten so moderat sind, diese auch in der Produktion umsetzen zu können...
      Der MFI ist für den Spritzguss ein vollkommen ungeeigneter Wert. Das einzige, was er für den Spritzguss aussagen kann, ob ein Kunststoff besser gegen Chemikalien beständig ist als andere. Auf das Fließverhalten und andere Parameter kann man daraus nicht rückschließen. Es gibt Materialien mit unterschiedlichen MFI, die aber im relevanten Bereich der Scherrate die gleiche Viskosität aufweisen. Sprich, der Fülldruck ist bei beiden der gleiche, auch wenn der eine MFI bei 2g/10m(230/2,16) liegt und der andere bei 10g/10min(230/2,16) liegt. Es kann auch sein, dass der MFI sich nicht ändert, aber das Material schon abgebaut hat und die geforderten Werte nicht mehr liefern kann.

      Die Lösungsviskosität ist da schon genauer und erlaubt die Rückschlüsse auf Schädigung und Molekülkettenabbau. Das Ergebnis hängt von der mittleren Molekülkettenlänge ab und die sinkt bei Materialschädigung immer. Rein statistisch kann es den Fall geben, dass das Material abbaut und sich das Ergebnis der Lösungsviskosität nicht ändert, aber dies ist extrem unwahrscheinlich. Eher gewinnt man 30 mal hintereinander im Lotto.

      Die Scherviskosität kann über zwei Arten gemessen werden, beide sind aber nicht günstig. Zum einen steht das Hochdruckkapillarrheometer(HKR) zur Verfügung. Eine Probe des Materials wird dabei, ähnlich wie beim MFI, durch eine Messdüse gedrückt mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und die Druckdifferenz wird gemessen. Aus der Geometrie, der Stempelgeschwindigkeit und dem Druckverlust wird dann die Viskosität berechnet. Es ist sehr präzise und liefert eindeutige Ergebnisse.
      Sind Drucksensoren im Werkzeug vorhanden, kann dies auch bei jedem Schuss durchgeführt werden. Eine vergleichbare Kurve ist damit auch drin, aber sehr viel aufwändiger. Diese Kurven mit passender statistischer Auswertung erlauben es die Wartung vorrausschauend zu planen.
    • 1u21 schrieb:

      Der MFI ist für den Spritzguss ein vollkommen ungeeigneter Wert. Das einzige, was er für den Spritzguss aussagen kann, ob ein Kunststoff besser gegen Chemikalien beständig ist als andere. [...]
      ach echt? 8o

      Der MFI ist sicher auch noch für schnelle und einfache WE-Prüfung interessant, da er (bei gleichem Material unter gleichen Bedingungen) die relativen Unterschiede z.B. zwischen Chargen darstellen kann. Bei Materialumstellung oder so aber direkt wieder "für die Tonne"
    • Bedingt. Kann man machen, aber die Sicherheit ist nicht immer gegeben.
      Ich kenne einen Fall, wo die WE-Prüfung i.O. war und es das komplett falsche Material war. Für diesen Fall muss noch gesagt werden, dass das Material aus China importiert wurde und das gewünschte Material war nicht in der Menge vorhanden, wie bestellt. Was macht man? Man nimmt einfach ein anderes Material mit gleichem MFI. Ärgerlicherweise war das Material für beide Sorten schwarz eingefärbt, wodurch die ersten Unterschiede nicht mehr sichtbar waren und IR-Prüfung nur noch eingeschränkt möglich war. Die Firma kam erst nach einem Tag verzweifelter Einstellarbeit auf die Idee zu prüfen, ob es das gleiche Material ist wie bestellt. Leider war dann ein guter Teil schon weg und somit war auch eine Reklamation nicht mehr möglich.

      Kauft man das Material aber bei namhaften Herstellern, ist es als WE-Prüfung in Ordnung.
    • Zitat 1u21:

      Der MFI ist für den Spritzguss ein vollkommen ungeeigneter Wert. Das einzige, was er für den Spritzguss aussagen kann, ob ein Kunststoff besser gegen Chemikalien beständig ist als andere. Auf das Fließverhalten und andere Parameter kann man daraus nicht rückschließen.



      Äh Nein, sehe ich anders

      Fließspiralergebnis und MFI oder MVI, hängen nicht immer zusammen, aber der MFI sagt doch mehr aus, als die Chemikalienbeständigkeit!

      Wie sieht es denn z.B. mit der Schlagzähigkeit aus?

      Gleiche "Grundkunststoffe" verglichen natürlich.
    • Machen wir mal die Nagelprobe.
      Hier zwei Kunststoffe(ABS) mit gleichem MVR.

      campusplastics.com/campus/en/d…l/103/579752b4/SI?pos=323
      campusplastics.com/campus/en/d…l/103/ddff02e6/SI?pos=359

      Hier liegt ein Unterschied von 50% vor.

      Wie sieht es bei PP aus? Hier sind die gekerbten Werte interessant, weil hier die Proben versagten und man die Energie messen konnte.

      campusplastics.com/campus/en/d…l/103/aaea861d/SI?pos=116
      campusplastics.com/campus/en/d…l/103/c38de1d7/SI?pos=117
      campusplastics.com/campus/en/d…LBIS/5/55fba92f/SI?pos=79

      Der MVR steht hier in keinerlei Bezug zur Schlagzähigkeit.

      Ich kann somit den MFI/MVR nicht als Bezugsgröße für mechanisches Verhalten nutzen, weil dieser nicht mit der Schlagzähigkeit korreliert.

      Der Schlagzähigkeitsversuch setzt in sehr kurzer Zeit die Energie frei. Beim MFI hat das Material 10 Minuten Zeit um sich den Belastungen zu fügen. Somit kann ich dies nur für Prozesse nutzen, die auch langsam ablaufen. Und die liegen im Spritzguss einfach nicht vor.
      Ebenso wird die Schlagzähigkeit bei teilkristallinen Materialien noch von der Abkühlhistorie beeinflusst. Kühle ich schnell mit 20°C ab oder moderat mit 50°C? Für das gleiche Bauteil mit dem gleichen Kunststoff erhalte ich somit auch unterschiedliche Werte für die Schlagzähigkeit, weil ich den Kristallen im zweiten Fall mehr Zeit gebe und diese größer werden. So steigt auch die Schlagzähigkeit noch an.
    • @1u21:

      Ich weiss, was Du meinst, aber ich bin da etwas skeptisch.

      Ich schrieb ja, es müssen vergleichbare Materialien sein, auch Richtung Additivierung.


      Zum ABS:

      Polyman ist als mittelschlagzähe Type gekennzeichnet, Ronfalin als hochschlagzähmodifiziert.

      Ferner gibt es hier keine Angaben zur Einfärbung. Sind beide Typen naturfarbend?


      PP:

      Beim Altech handelt es sich um ein PP-Homo. Was ich nicht herausfinden konnte, ist, ob es sich bei den Polyfort-Typen auch um ein Homo handelt.
      Das 2934 scheint mir vom E-Modul her eher ein Copo zu sein...

      Über die Modifizierung konnte ich nichts finden...

      Das Altec mit dem , hier MVR von 30 cm³/10 min, hat eine Kerbschlagzähigkeit von 4 kJ/m², das 2934, einen MVR von 6 cm³/10 min und einen Kerbschlagwert von 74 kJ/m²


      Das 3318 mit dem MVR, 8 cm³/10 min weist einen Kerbschlagwert von 24 kJ/m² auf, was deutlich über dem Altec, aber auch deutlich unter dem 2934 liegt.
      Das 3318 hat aber auch einen doppelt so hohen E-Modul, wie das 2934
    • 1u21 schrieb:

      [...]
      Der Schlagzähigkeitsversuch setzt in sehr kurzer Zeit die Energie frei. Beim MFI hat das Material 10 Minuten Zeit um sich den Belastungen zu fügen. Somit kann ich dies nur für Prozesse nutzen, die auch langsam ablaufen. Und die liegen im Spritzguss einfach nicht vor.
      Prozesse die langsam Laufen? Könnte man damit dann bspw. das Kriechverhalten unter Last korrelieren?
    • @'qs'
      Ich wollte damit aufzeigen, dass sich mit dem MFI nichts eindeutiges über den Kunststoff im Hinblick auf Verarbeitbarkeit und mech. Eigenschaften sagen kann. Es ist am Ende Kaffeesatzleserei, weil einfach zu viele Dinge beachtet werden müssen und diese finden im MFI/MVR keine Bedeutung.
      Ich durfte mal solch eine fehlerhafte Entscheidung aus der Projektleitung und Konstruktion ausbaden, weil ein Kunststoff gewählt wurde, der im Datenblatt keine Kerbschlagzähigkeit stehen hatte. Anhand des MFI wurde aus dem Datenblatt eines anderen Kunststoffes die Kerbschlagzähigkeit approximiert im Musterwerkzeug(Alu) entsprechend in einer gewissen Menge produziert. Die resultierende Kerbschlagzähigkeit hatte dadurch ein Niveau erreicht, dass die QS zufrieden war. Im Serienwerkzeug(Stahl und Kühlung weit weg) stieg die Kerbschlagzähigkeit auf ein inakzeptables Niveau an und dann wurde wieder auf die Produktion eingehauen.

      @03 1010
      Das ist zulässig, wenn die Verformung gering ist. Dann ist es nichts anderes als eine MFI-Messung mit sehr geringer Temperatur. Danke für den Hinweis!