Nachhaltige Materialien

Ständige Belastungen führen bei Materialien im Laufe der Zeit zu unerwünschten Veränderungen: Qualitätsminderungen, Beschädigungen oder auch frühzeitige Ausfälle von Produkten. Die zu Grunde liegenden Alterungseffekte werden jedoch oft erst nach jahrelangem Einsatz ersichtlich. Eine Untersuchung der natürlichen Alterung ist daher in vielen Bereichen zu zeitaufwändig und damit unwirtschaftlich.

Durch den gezielten Einsatz von höheren oder häufigeren Belastungen können Alterungseffekte jedoch deutlich beschleunigt werden. Damit lassen sich dann häufig innerhalb von mehreren Tagen oder Wochen Alterungsvorgänge feststellen, die bei einer natürlichen Alterung mehrere Jahre in Anspruch genommen hätten. In der Fachsprache nennt man das dann „Accelerated Lifetime testing“ oder schnelle Lebensdauertests.

Die beschleunigte Alterung ist jedoch herausfordernd. Zunächst müssen die ablaufenden Veränderungen im Material genau verstanden werden. Erst dann können Aussagen über das Alterungsverhalten und die Lebensdauer von Produkten gemacht werden.

Im Lab4ALT (Laboratory for accelerated liftetime testing) beschäftigen wir uns genau mit dieser Thematik. Wir fokussieren uns dabei auf Alterungseffekte, welche durch Einflüsse der Temperatur (Hitze, Kälte und Temperaturwechsel), UV-Strahlung (UVA, UVB) und Luftfeuchtigkeit (Trockenheit, Feuchtigkeit und Feuchtewechsel) hervorgerufen werden.

Durch hochmoderne bildgebende und spektroskopische Analysegeräte (µCT, FTIR, Raman, AFM, SEM-EDS) sowie entsprechenden Geräten zur beschleunigten Alterung (Temperaturschocker, Klimakammern, UV-Kammer) haben wir an der FHV ein Kompetenzzentrum aufgebaut, welches sowohl für wissenschaftliche Forschungszwecke als auch für produktorientierte Schädigungs- und Lebensdaueranalysen verwendet wird.