Polymerwerkstoffe unterliegen im Einsatz einer Vielzahl von Alterungsmechanismen, die ihre physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften über die Zeit deutlich verändern können. Diese Degradation kann langfristig zu Funktionsverlusten und Schadensfällen in technischen Anwendungen führen und damit kostenintensive Instandhaltungs- oder Austauschmaßnahmen erforderlich machen.
Die CERTANIA Industrial Analytics unterstützt bei der Analyse solcher Schadensbilder sowie bei der präventiven Bewertung des Materialverhaltens durch gezielte Umweltsimulationen an Neuteilen. Ziel ist es, Versagensmechanismen frühzeitig zu identifizieren und die Lebensdauer von Polymerbauteilen realistisch abzuschätzen.
Typische systematisch untersuchte Alterungsmechanismen sind:
- Thermische Alterung
Thermooxidative Prozesse führen unter Einwirkung von Wärme und Sauerstoff zur Zersetzung der Polymerketten. Dies äußert sich häufig in Versprödung, Verfärbung und einem Verlust der mechanischen Festigkeit. Auch rein thermische Degradation ohne Sauerstoffbeteiligung kann Kettenbrüche und Materialabbau verursachen. - Photooxidative Alterung
UV-Strahlung initiiert Kettenbrüche und Radikalreaktionen im Polymer, die zu fortschreitendem Materialabbau, Oberflächenveränderungen, Verfärbungen und Rissbildung führen können. - Hydrolytische Alterung
Feuchtigkeit oder Wasser greifen hydrolyseempfindliche Bindungen (z. B. Ester- oder Amidgruppen) an und führen zur Kettenspaltung sowie zur Versprödung des Materials. Zusätzlich kann Feuchteaufnahme zu Quellung und Veränderung der mechanischen Eigenschaften führen. - Chemischer Angriff
Der Kontakt mit Säuren, Basen, Lösungsmitteln oder anderen Medien kann zu einer strukturellen Schädigung und zum Abbau des Polymermaterials führen.
Durch die Kombination aus Schadensanalyse und beschleunigter Umweltsimulation lassen sich Alterungsprozesse gezielt nachbilden, bewerten und auf reale Einsatzbedingungen übertragen.