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Prüfverfahren zur dynamischen Alterung von Werkstoffen

EuroNorm GmbH

11/2018-10/2020

Dr. rer. nat. Franziska Krahl

+49-351-4081-5421

Beendet

DynaTest

Motivation und Projektergebnisse

Der verstärkte Einsatz von Kältemitteln mit geringem Erderwärmungspotential (natürliche Kältemittel, HFO-Kältemittel und deren Gemische) resultiert in einem erhöhten Bedarf an Vorhersagen der Langzeitstabilität von Werkstoffen, die in Kombination mit diesen Kältemitteln eingesetzt werden sollen. Die dafür notwendige individuelle Prüfung der Beständigkeit von Werkstoffen ist dabei zum Teil sehr zeitaufwendig.

Im Rahmen des Projektes wurde deshalb eine neuartige Methode (DynaTest) zur Beständigkeitsprüfung von Werkstoffen, die in Kälteanlagen eingesetzt werden, entwickelt. DynaTest basiert auf dem Extraktionsprinzip und ermöglicht eine Auslagerung der Werkstoffe mit umlaufenden Kältemittel (unter Phasenwechsel des Kältemittels) und umlaufenden Kältemaschinenöl. Eine vergleichbare Technologie ist bisher noch nicht verfügbar und schließt daher eine Lücke in den bestehenden Methoden zur Beständigkeitsprüfung.

Durch den Ölumlauf bildet DynaTest die realen Bedingungen im Kältekreislauf ab. Gleichzeitig erfolgt eine intensivere Alterung des Werkstoffes. Letztere ergibt sich daraus, dass sich durch das stets frisch destillierte Kältemittel kein Löslichkeitsgleichgewicht zwischen Werkstoffkomponenten und (umgebendem) Kältemittel einstellt. Das Kältemittel hat immer eine maximale Extraktionskraft und stresst deshalb den Werkstoff stärker. Dadurch lassen sich Prüfzeiten deutlich reduzieren.

Die dynamische Belastung von Werkstoffen mit der DynaTest-Methode führt zu einem schnelleren Eigenschaftsverlust (= beschleunigte Alterung). So kann ein Versuch, der bisher 6 Wochen (1000 h) statische Auslagerung erforderte, mit der DynaTest-Methode je nach Temperaturbedingungen in einer Woche oder gar 5 Tagen durchgeführt werden.

Besonders in Hinblick auf die erforderliche Materialentwicklung aufgrund steigender Dichtheitsanforderungen und / oder neuer Kältemittel bietet die DynaTest-Methode großes Potential hinsichtlich Zeit- und Kostenersparnis.


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