Verfahrenstechnik 6/2018

ACHEMA I KOMPONENTEN UND SYSTEME
häufigsten verwendeten Untersuchungsmethoden
zusammengefasst. Welche Methode
eingesetzt wird, hängt neben der Versagenshypothese
auch von den verfügbaren
Proben (Anzahl der O-Ringe) ab.
Die Ziele der einzelnen Untersuchungen
müssen definiert werden. Liegen dann die
Ergebnisse der Untersuchung vor, sind
diese am besten mit einem Fachmann, der
idealerweise auch in die Zielsetzungen der
Untersuchungen involviert ist, zu diskutieren.
Oft liegen zwar eindeutige Analyseergebnisse
vor, die jedoch keine eindeutigen
Antworten auf die Fragestellung (Ziele)
geben. Dann sind oft weitere Untersuchungen
notwendig.
Folgende Vorgehensweise bietet sich bei
der gezielten Untersuchung nach Fehlern
und Ausfalltyp an:
n Versuchsplan erstellen (Methoden und
Ablauf)
n Probennahmen definieren
n Untersuchungen definieren
n Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen
auswerten
Ermittlung der Schadensursache
Zur Ermittlung der Schadensursache werden
die Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen
bewertet und mit den Ergebnissen
der Bestandsaufnahme verknüpft. Dies
kann nur mit entsprechender Erfahrung
und Fachwissen durchgeführt werden. Sind
die Ergebnisse nicht eindeutig einer Schadensursache
zu zuordnen, so kann ein
Ausschluss von Ursachen hilfreich sein.
Allerdings sollte die Festlegung der Schadensursache
nicht alleine durch das Ausschlussprinzip
begründet werden.
Bereich
Mikroskopische
Untersuchungen
Analytische
Untersuchungen
Physikalische
Prüfungen
Schadensanalyse
mittels FEM
Nachstellversuche
Aspekte
Bereich
Allgemeine Informationen
Beschädigtes Bauteil
Werkstoff
Einsatzbedingungen
Tabelle 01: Informationen zum Schadensfall
Liefert die Schadensanalyse mehrere Schadensursachen,
sollte eine Bewertung hinsichtlich
der primären Schadensursache
und den begünstigenden Einflüssen durchgeführt
werden.
Ist die Ausfallursache ermittelt, müssen
geeignete Maßnahmen zur Abhilfe eingeleitet
werden. Diese können verschiedene
Be reiche wie Konstruktion, Werkstoffauswahl,
Fertigungsprozesse, Prüfverfahren
und Prüfbedingungen betreffen.
Enge Zusammenarbeit
Ein Ausfall eines O-Rings in einer Anwendung
kann vielfältige Ursachen haben.
Um eine Schadensanalyse vornehmen zu
n Lichtmikroskopie (LIM)
n Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit EDX-Analyse
n Infrarotspektroskopie (IR)
n Thermogravimetrie (TGA)
n Gaschromatografie/Massenspektroskopie (GC/MS) an Extrakten
n Thermodesorption mit GC/MS
n Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)
n Statisch mechanische Eigenschaften (Dichte, Härte, Zugversuch,
DVR)
n Dynamisch mechanische Eigenschaften (Ermüdungsprüfungen,
Frequenzverhalten)
n Beständigkeitseigenschaften (Relaxation, Medieneinlagerung,
Ozonbeanspruchung, Chemolumineszenz)
Tabelle 02: Untersuchungsmethoden für die Schadensanalyse an Elastomerbauteilen
Aspekte
n Schadensablauf
n Produktgeschichte
n Bezeichnung
n Funktionsweise
n Design, Geometrie
n Herstellung
n Freigabeprüfungen
n Bezeichnung
n Spezifikation
n Rezeptur
n Wärmebehandlung (Tempern)
n mechanische Beanspruchung
n thermische Beanspruchung
n chemische Beanspruchung
n physikalische Beanspruchung
n elektrische Beanspruchung
können, ist eine systematische Vorgehensweise
erforderlich, die sämtliche Betriebsund
Montagebedingungen hinterfragt. Eine
erste, grobe Analyse kann in einigen Fällen
bereits durch Begutachtung des ausgefallenen
O-Rings vorgenommen werden. Allerdings
bedarf es stets einer weiteren, intensiveren
Untersuchung.
Hierbei ist in erster Linie neben dem
Fachwissen auch Erfahrung im Umgang mit
ausgefallenen Dichtungen von Vorteil, um
nicht nur die Ursache des Ausfalls zu ermitteln,
sondern auch entsprechende Abhilfemaßnahmen
einleiten zu können. Eine
enge Zusammenarbeit mit der Anwendungstechnik
eines Herstellers oder Fachhändlers
sollte unbedingt genutzt werden,
da diese Beratung dem Anwender viele Vorteile
bietet, z. B. Werkstoffuntersuchungen,
die der Anwender selbst i. d. R. nicht durchführen
kann, da die Laboreinrichtung für
diese Art von Untersuchungen fehlt. Aber
auch der Hersteller erweitert mit den Erfahrungen
des Anwenders seine Expertise.
Halle 9.0, Stand B4
www.cog.de
Quellenhinweis:
[1] Dipl.-Ing. B. Richter, O-Ring Prüflabor Richter
Schadensmechanismen
Details zu den Schadensmechanismen
erfahren Sie im zweiten Teil des Beitrags,
den wir auf unserer Homepage unter
dem folgenden Link veröffentlicht haben:
https://www.verfahrenstechnik.de/cog2
VERFAHRENSTECHNIK 6/2018 41