TY - THES A1 - Jaunich, Matthias T1 - Tieftemperaturverhalten von Elastomeren im Dichtungseinsatz N2 - Elastomerdichtungen finden als Bauteil oder Maschinenelement vielseitige Verwendung. Jedoch war trotz ihrer zentralen Bedeutung die untere Temperaturgrenze, bis zu der solche Dichtungen eingesetzt werden können, bisher nicht tiefgehend verstanden. Dieser Umstand erschwert die entsprechende notwendige sicherheitsrelevante Beurteilung. Mit der vorliegenden Arbeit ist deshalb das Ziel verfolgt worden, dass Materialverhalten repräsentativer Elastomerwerkstoffe in Abhängigkeit von der Temperatur zu verstehen und daraus dann abzuleiten, bis zu welcher Temperatur eine daraus hergestellte Dichtung unter Berücksichtigung der jeweiligen Einsatzbedingungen ihre Funktion noch sicher erfüllen kann. Ausgehend von der in der Literatur beschriebenen Aussage, dass eine Dichtung auch unterhalb der „Glasübergangstemperatur“ funktionsfähig ist, wurde der Einfluss des Glas-Gummi-Übergangs auf das Dichtungsversagen untersucht. Zunächst wurden dazu die Glasübergangstemperaturen an einer Vielzahl von Elastomeren mit gebräuchlichen Verfahren bestimmt, um diese mit dem Verhalten der Dichtung vergleichen zu können. Weiterhin wurde im Rahmen der Arbeit eine neue Charakterisierungsmethode des Tieftemperaturverhaltens von Elastomeren entwickelt, die die bisher für Dichtungen eingesetzte Normprüfung des Druckverformungsrests nachstellt. Mit dieser Methode ist im Vergleich zur Normprüfung jedoch eine deutlich schnellere und automatisierbare Untersuchung des Materialverhaltens gegeben. Darüber hinaus ist durch eine modellgestützte Auswertung eine Extrapolation der Messdaten auf zusätzliche Temperaturen möglich, wodurch der experimentelle Aufwand weiter reduziert wird. Zur temperaturabhängigen Charakterisierung des Versagensvorgangs an realen Bauteilen wurde deren Dichtverhalten mittels eines dafür entwickelten Versuchsstandes untersucht. Die festgestellte Abhängigkeit der Versagenstemperatur vom Verpressgrad konnte unter Verwendung der Ergebnisse aller angewandten Charakterisierungsmethoden für die hier untersuchten statisch beanspruchten Dichtungen erklärt werden. Zudem lassen sich aus dem mit Hilfe des Zeit-Temperatur- Superpositionsprinzips gewonnenen Informationen zur Zeitabhängigkeit der Materialeigenschaften auch Aussagen zum Verhalten von dynamisch beanspruchten Dichtungen ableiten. Mit dem Ergebnis der Arbeit zum Verständnis des Verhaltens von Elastomerdichtungen bei tiefen Temperaturen wird die gezielte Beurteilung und Auswahl von sicherheitsrelevanten Dichtsystemen in Zukunft vereinfacht. N2 - Elastomeric seals are of high importance as machine parts and construction elements, but in spite of this the low temperature limit for the use of a seal was not fully understood. Hence, the required safety relevant evaluation of the lowest acceptable operating seal temperature is difficult. Therefore the presented work was aimed to understand the temperature dependent material behaviour of representative elastomers and to conclude from this knowledge the low temperature limit down to which such seals could safely fulfil the desired requirements. Starting with the published statement that a seal can safely work below its glass Transition temperature the influence of the glass-rubber-transition was investigated. At first the glass-rubber-transition temperatures of the selected elastomers were determined applying several techniques to allow a comparison with the behaviour of the seals during component tests. Furthermore a new method to characterise the low temperature behaviour of elastomers was developed that emulates the key features of the standardised compression set test used for seal materials. In comparison to the standardized test this new method allows a much faster measurement that can be automatically performed. Using a model based data analysis an extrapolation of the results to different temperatures can be performed and therefore the necessary measuring expenditure can be additionally reduced. For the temperature dependent characterisation of the failure process of real seals a measurement setup was designed and the materials behaviour was investigated. By use of the results of all applied characterisation techniques the observed dependence of the failure temperature on the degree of compression could be explained for the investigated seals under static load. Additionally information about the behaviour of such seals under dynamic load could be gained from the time dependent material behaviour by use of the time temperature superposition relationship. By application of the gained insight into the behaviour of elastomeric seals at low temperatures the evaluation and selection of safety relevant seal systems will be simplified in the future. T3 - BAM Dissertationsreihe - 79 KW - leakage rate KW - Elastomer KW - Dichtung KW - Tieftemperaturverhalten KW - Glas-Gummi-Übergang KW - Leckagerate KW - seal, rubber KW - low temperature behavior KW - glass-rubber transition PY - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-794 SN - 978-3-9814634-3-9 SN - 1613-4249 VL - 79 SP - 1 EP - 153 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-79 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Schulz, Sebastian A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Characterization of the low temperature behaviour of rubber sealing materials T2 - 3. RAM-Behältersicherheitstage 2012, BAM CY - Berlin, Germany DA - 2012-03-22 PY - 2012 AN - OPUS4-25661 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Low temperature - For a seal this depends on the applied material T2 - DKT 2012 - German Rubber Conference CY - Nuremberg, Germany DA - 2012-07-02 PY - 2012 IS - 10-2330_5-L-1530 SP - 1 EP - 4 PB - Deutsche Kautschuk-Gesellschaft CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-26190 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolff, Dietmar A1 - von der Ehe, Kerstin A1 - Jaunich, Matthias A1 - Böhning, Martin T1 - Performance of neutron radiation shielding material (U)HMW-PE influenced by gamma radiation T2 - PSAM 11 ESREL 2012 - 11th International probabilistic safety assessment and management conference & The annual european safety and reliability conference CY - Helsinki, Finland DA - 2012-06-25 KW - (U)HMW-PE KW - Gamma irradiation KW - Shielding material KW - Cask for storage and transport of radioactive materials PY - 2012 SP - 1 EP - 8(?) AN - OPUS4-26176 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Trappe, Volker A1 - Günzel, Stephan A1 - Jaunich, Matthias ED - Yao, W. ED - Renard, J. ED - Himmel, N.A. T1 - Correlation between crack propagation rate and cure process of epoxy resins KW - Fracture toughness KW - Crack resistance KW - Fracture mechanics KW - Plastics KW - Crack propagation PY - 2012 SN - 978-1-60595-091-4 SP - 277 EP - 290 PB - DEStech Publications, Inc. CY - Lancaster, PA, USA AN - OPUS4-27947 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Low Temperature - For a seal this depends on the applied material T2 - Deutsche Kautschuk-Tagung 2012 CY - Nuremberg, Germany DA - 2012-07-02 PY - 2012 AN - OPUS4-24421 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stark, Wolfgang A1 - Jaunich, Matthias A1 - Bohmeyer, W. A1 - Lange, K. T1 - Investigation of the crosslinking behaviour of ehtylene vinyl acetate (EVA) for solar cell encapsulation by rheology and ultrasound N2 - EVA is a widely used material for the encapsulation of photovoltaic modules. It melts at elevated temperatures, and seals the module before it is crosslinked at temperatures above 130 °C by a peroxide-initiated crosslinking reaction. EVA has good optical properties necessary for application in solar modules. For process optimization and quality management, a method for the quick and reliable characterization of EVA crosslinking behaviour is of great value. Here, the practicability of ultrasound for online crosslinking monitoring is demonstrated. A sound velocity increase of about 8 m/s during the crosslinking reaction is found. The ultrasound results are compared with rheometer measurements performed with a curemeter typically used for the investigation of rubber crosslinking. KW - Ethylene vinyl acetate KW - EVA KW - Crosslinking KW - Ultrasound KW - Rheology KW - Curemeter KW - DSC PY - 2012 U6 - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2012.07.004 SN - 0142-9418 VL - 31 IS - 7 SP - 904 EP - 908 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-26291 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Material behaviour of static seals at low temperatures T2 - 17th ISC - International sealing conference CY - Stuttgart, Germany DA - 2012-09-13 PY - 2012 SN - 978-3-00-039198-9 IS - A 16 SP - 295 EP - 300 CY - Frankfurt/M. AN - OPUS4-26524 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Comparison of low temperature properties of different elastomer materials investigated by a new method for compression set measurement N2 - The method for the determination of compression set values with a Dynamic Mechanical Analysis (DMA) setup at low temperatures, which was presented previously, allows a much faster and readily automated procedure than the standardized compression set test according to ISO 815-2. This method is applied to a series of different elastomeric materials that are commonly used for sealing applications. The results of the compression set test are compared with results from thermal analysis to allow an in depth comparison of the material behaviour at low temperatures. Furthermore, a comparison between two EPDM materials is presented. These materials show very similar properties determined by thermo analytical methods such as Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Dynamic Mechanical Analysis (DMA) but differ clearly in their compression set behaviour. This comparison shows the importance and value of information of the compression set test in addition to thermal analysis to judge the behaviour of sealing materials and confirms the relevance of the new compression set test method for the investigation of low temperature properties of elastomers. KW - Sealing material KW - Elastomer KW - Compression set KW - Dynamic mechanical analysis KW - Low temperature behaviour PY - 2012 U6 - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2012.07.016 SN - 0142-9418 VL - 31 IS - 8 SP - 987 EP - 992 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-26538 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Stark, Wolfgang A1 - Wolff, Dietmar T1 - Material behaviour of static seals at low temperatures T2 - 17th ISC Stuttgart 2012 CY - Stuttgart, Germany DA - 2012-09-13 PY - 2012 AN - OPUS4-26812 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -