Gewicht reduzieren dank guter Schweißeigenschaften

Vergleichbarer Biegetest PE-HD

Die Verwendung von Paneelen von aus Polypropylen Copolymer (PPCO) oder hochdichtem Polyethylen (PE-HD) haben in den letzten Jahren stark zugenommen. Aufgrund der internen geometrischen Strukturen der Paneels, sparen die Anwender viel Zeit und Geld, denn es sind nur kurze Schweißzyklen notwendig. Daneben sind sie einfach zu verbauen und in großen Standardabmessungen verfügbar. Ein wesentlicher Pluspunkt ist aber die möglich Gewichtsreduzierung der Bauteile. Die Paneelen werden aus PPCO oder hochdichtem PE-HD hergestellt und eignen sich, um Konstruktionen mit verschiedenen Schweißtechniken zu fertigen. Zum Einsatz kommen meist 50 mm dicke Kunststoff-Paneelen um rechteckige Tanks und Filter für Flüssigkeiten, Schwimmingpools, Wärme-Rückgewinnungseinheiten, Lüftwäscher und viele andere Anwendungen herzustellen.

Anfang 2015 hat Paneltim NV, ein Familienunternehmen aus dem belgischen Kriech, und Pionier in der Produktion von Sandwich-Paneelen und Röste, die Produktpalette um das Multipowered Sandwich Paneel in den Standardabmessung 2600 x 1000 x 50mm aus Polyethylen neben der Polypropylen Ausführung erweitert. Großen Wert legt das Unternehmen darauf, dass alle verwendete Kunststoffe den Qualitätsvorschriften entsprechen. Neben guten Spritzgusseigenschaften, einem begrenzten Kriechen sind gute Schweißeigenschaften (Heizelement-, Extrusions- und Heißgas-Schweißen) gefragt. Eben so eine gute Beständigkeit gegenüber umweltbedingtem Belastungsreißen, langsames Risswachstum, Dehnbarkeit sowie Biegefestigkeit. Auf Grundlage der physikalischen und mechanischen Werkstoffeigenschaften hatte der Kunststoffhersteller die Wahl zwischen PP und PE-HD. PP und PE-HD sind für chemische Flüssigkeiten wie HCl, H3PO4, H2SO4, HF, NaOH und Ca(OH)2 geeignet. Die Unterschiede sind in Tabelle 1 dargestellt. Im Vorfeld wurden Tests durchgeführt um verscheiden Faktoren zu ermitteln: Schmelzindex (MFI) 190/2.16 gemäß NBN EN ISO 1133-1, Dichte bei 23°C gemäß NBN EN ISO 1183-1, Stoßfestigkeit gemäß ISO 179-1, Zugfestigkeit und Bruchdehnung gemäß ISO 527 und Biegefestigkeit des E-Moduls gemäß ISO 178 (Tabelle 2).

Gewicht reduzieren dank guter Schweißeigenschaften

Extrusionsschweiß Paneltim – Paneltim

Kooperationen mit Kompetenzzentren

Wenn es um die F&E und Prüfungen geht, arbeitet der belgische Spezialist in der Produktion von Sandwich-Paneelen und Röste eng mit mehreren renommierten belgischen und europäischen Kompetenzzentern zusammen. So wurde die Eignung für die Nutzer und die Langlebigkeit durch Test der Kriecheigenschaften sichergestellt. So wurden in Tests die PE-HD Paneele mit einem konstanten Belastungsniveau von 3,55 MPa bei 23°C und  50°C belastete. Die Ergebnisse der Prüfungen zeigten keine permanente Kunststoff–Verformungen an den Paneelen (siehe Diagramm 1).  Bei 23 °C betrug die maximale Verformung 2,45 mm und bei 50°C maximal 4,18 mm. Kombinierte Widerstandstests wurden ebenfalls bei zyklischen Vorlauftemperaturen mit einer konstanten Kraft durchgeführt.

Gewicht reduzieren dank guter Schweißeigenschaften

Extrusionsschweiß Paneltim – Massiv Paneele

Außerdem führte man immer wieder Tests an Schweißnähten durch, die aus einer Kombination verschiedener Paneel-Typen bestanden. Die Ergebnisse dieser Tests zeigten, dass die geschweißten Konstruktionen in jeder Hinsicht ausreichend steif sind (Bild 1 und 2). Die Schweißparameter (Zugfestigkeit der Schweißnaht), kombiniert mit die Schweißtemperatur, determinieren die Bruchfestigkeit unter Einfluß von Chemikalien. Die Biegetests bewiesen die Biegeeigenschaften der Paneelen im Vergleich zu anderen Kunststoff-Paneelen, zum Beispiel gegenüber massiven Platten. Unterbrochen wurde diese Biegetests nach eine 5%igen-Verformung, um wiederholbare Ergebnisse zu erhalten. Unter Berücksichtigung all dieser Tests hat Paneltim NV anschließend die Software Pantanc 2.0 für die Berechnung rechteckiger Konstruktionen mit den hauseigenen Paneelen entwickelt. Die Software bietet dem Anwender eine Übersicht für alle notwendigen Verstärkungen bei freistehende  rechtteckige Tanks. Die Software basiert auf der Richtlinie DVS 2205-5.