Wie testet man die Schlagzähigkeit von Polyamid-Trennstreifen in kalten Umgebungen?

Polyamid-Wärmetrennprofile spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Isolierung von Fenstern und Türen in kalten Klimazonen, aber niedrige Temperaturen können das Material spröde machen und somit seine Schlagzähigkeit verringern. Ein Wärmetrennprofil, das bei Kälte reißt oder bricht, verhindert den Wärmefluss nicht mehr und beschädigt das gesamte Fenstersystem. Als Hersteller von Wärmetrennprofilen mit F&E-Erfahrung seit 2006 haben wir strenge Prüfprotokolle entwickelt, um sicherzustellen, dass unsere Polyamid-Wärmetrennprofile auch unter Frostbedingungen zuverlässig funktionieren. Durch unseren Rundum-Service – von zweischneckigen Granulatmaterialien über Einschnecken-Extrusionsproduktion bis hin zu technischer Prüfungsunterstützung – helfen wir Kunden, die Schlagzähigkeit ihrer Wärmetrennprofile unter Kältebedingungen zu überprüfen und so deren Langzeitbeständigkeit sicherzustellen.

Warum Schlagzähigkeit unter Kältebedingungen für Wärmetrennprofile wichtig ist

Sprödbruchübergang von Polyamid bei niedrigen Temperaturen

Polyamid weist wie die meisten Kunststoffe einen spröden Übergang bei niedrigen Temperaturen auf – unterhalb einer bestimmten Schwelle sinkt seine Flexibilität stark, und es wird anfällig für Brüche durch Schlagbelastung. Für Wärmedämmeinlagen in kalten Regionen (z. B. bei Temperaturen von bis zu -40 °C) stellt dieser Übergang ein erhebliches Risiko dar. Eine Standard-Wärmedämmeinlage aus Polyamid, die bei Raumtemperatur gut funktioniert, kann bei -30 °C durch einen geringen Schlag (z. B. ein herabfallendes Werkzeug während der Montage) reißen. Dieser Riss erzeugt eine Wärmebrücke, zerstört die Isolierfunktion des Profils und macht einen kostspieligen Austausch erforderlich. Unsere 17-jährige Erfahrung in der Branche zeigt, dass Wärmedämmeinlagen mit schlechter Kalt-Schlagzähigkeit im Winter dreimal so häufig versagen, weshalb dieser Test entscheidend für die Produktqualität ist.

Reale Risiken bei Montage und Nutzung unter winterlichen Bedingungen

Wärmedämmbänder sind in kalten Umgebungen verschiedenen Einwirkungen ausgesetzt. Während der Installation im Winter können Arbeiter Aluminiumprofile versehentlich auf die Bänder fallen lassen oder Werkzeuge dagegen stoßen – Stöße, die das Band bei Raumtemperatur nicht beschädigen würden, können bei Kälte zu Brüchen führen. Nach der Montage können durch Wind verursachte Trümmer oder sogar Temperaturwechsel infolge thermischer Ausdehnung beziehungsweise Kontraktion geringfügige Stöße erzeugen, die das Band schwächen. Ein zuverlässiges Wärmedämmband muss diese Belastungen ohne Bruch aushalten. Unsere Prüfprotokolle simulieren diese realen Szenarien und stellen sicher, dass die von uns hergestellten Wärmedämmbänder (sowie die Unterstützung durch unseren Full-Service) den Beanspruchungen durch Kälteeinwirkung standhalten.

Wichtige Vorbereitungen für die Schlagprüfung unter Kältebedingungen

Konditionierung der Wärmedämmbänder bei niedriger Temperatur

Vor dem Testen müssen die Wärmebrückenprofile auf die vorgesehene niedrige Temperatur akklimatisiert werden, um reale Bedingungen nachzuahmen. Wenn dieser Schritt überstürzt wird, führt dies zu ungenauen Ergebnissen – ist das Profil nicht vollständig abgekühlt, erscheint seine Schlagzähigkeit höher, als sie im tatsächlichen Einsatz ist. Unser Prüfprotokoll sieht vor, dass die Wärmebrückenprofile (auf Standardprüfgrößen von 100 mm Länge × 20 mm Breite zugeschnitten, was gängigen Produktionsmaßen unserer Einschneckenextruder entspricht) in eine temperaturgesteuerte Kammer eingebracht werden. Die Kammer wird auf die Prüftemperatur (-20 °C, -30 °C oder -40 °C, je nach Zielregion des Kunden) eingestellt, und die Profile verbleiben dort mindestens 4 Stunden – dies stellt sicher, dass das gesamte Profil, nicht nur die Oberfläche, die Kälte erreicht hat. Im Rahmen unseres Full-Service-Angebots stellen wir Kunden Anleitungen zur Akklimatisierung bereit und können die Profile bereits in unserem Labor vorab akklimatisieren.

Auswahl repräsentativer Prüfmuster

Um sicherzustellen, dass die Prüfergebnisse die Leistung einer gesamten Charge widerspiegeln, müssen die Proben repräsentativ für den Produktionslauf sein. Wir empfehlen, 10–15 Proben von verschiedenen Stellen der Produktionslinie für Wärmebrückenprofile zu entnehmen (z. B. Anfang, Mitte, Ende einer Charge), um geringfügige Schwankungen beim Extrusionsprozess auszugleichen. Unsere Wärmebrückenprofile werden mit Einschneckenextrudern hergestellt (die einzigen Geräte, die zur Herstellung von Wärmebrückenprofilen geeignet sind – Doppelschneckenextruder dienen ausschließlich der Granulierung), wodurch gleichmäßige Abmessungen und Materialverteilung gewährleistet sind. Die Entnahme von mehreren Proben erhöht jedoch die Zuverlässigkeit. Wir verwenden außerdem nur Proben ohne Oberflächenfehler (fehlende Kanten, weiße Flecken, Wasserflecken …), da diese als Spannungspunkte wirken und die Testergebnisse verfälschen können.

Kernprüfmethoden für Schlagzähigkeit unter Kältebedingungen

Schlagzähigkeitsprüfung nach Charpy bei niedriger Temperatur

Der Charpy-Schlagzähversuch ist die gebräuchlichste Methode zur Bewertung der Schlagfestigkeit von Wärmebruchstreifen in kalten Umgebungen. Er misst die Energie, die erforderlich ist, um eine angerissene Probe mit einem einzigen Schlag zu brechen – eine höhere Energie bedeutet eine bessere Schlagfestigkeit. Unser Protokoll verwendet einen Charpy-Schlagprüfgerät, das gemäß ISO 179 kalibriert ist. So führen wir den Test durch:

• Schlagen Sie an jedem konditionierten Wärmebruchstreifen einen V-förmigen Einschnitt (Tiefe 2 mm, Winkel 45°) ein – dies simuliert einen kleinen Fehler, der im praktischen Einsatz entstehen könnte.

• Halten Sie die Probe bis unmittelbar vor dem Test in der Kältekammer (um ein Erwärmen zu verhindern).

• Lösen Sie das Pendel des Prüfgeräts (mit einem bekannten Gewicht, üblicherweise 2 J für Polyamid-Wärmebruchstreifen) aus, um auf den angeritzten Bereich der Probe zu schlagen.

• Notieren Sie die von der Probe absorbierte Energie – unsere Wärmebruchstreifen absorbieren typischerweise ≥1,2 J bei -40 °C, deutlich über dem branchenüblichen Minimum von 0,8 J.

Unser Rundum-Service umfasst die Schulung von Kunden im Umgang mit Charpy-Prüfgeräten und der Interpretation der Ergebnisse. Außerdem stellen wir Referenzproben (hergestellt aus unserem Doppelschnecken-granulierten Polyamid mit gleichmäßiger Glasfaserverteilung zur Verbesserung der Schlagzähigkeit) bereit, mit denen Kunden ihre Prüfungen kalibrieren können.

Izod-Schlagzähprüfung bei niedriger Temperatur

Für thermische Trennstreifen mit dünneren Querschnitten (1,5–2 mm dick) eignet sich besser die Izod-Schlagzähprüfung – dabei wird die Probe vertikal eingespannt, was die Prüfung schmaler Streifen erleichtert. Der Ablauf ist ähnlich wie beim Charpy-Verfahren, jedoch wird die Probe an einem Ende gehalten und das Pendel schlägt am freien Ende ein. Für dünne thermische Trennstreifen verwenden wir ein Izod-Prüfgerät mit einem 1-J-Pendel. Bei -30 °C nehmen unsere Streifen ≥0,9 J auf, wodurch sichergestellt ist, dass sie bei typischen Kaltumgebungsbelastungen nicht brechen. Die Izod-Prüfung ist besonders nützlich für Kunden, die thermische Trennstreifen für schlankes Fensterdesign produzieren, und wir integrieren diesen Test in unser technisches Support-Paket aus einer Hand.

Visuelle und strukturelle Nach-Impakt-Inspektion

Nach dem Impact-Test untersuchen wir die Wärmebrückenprofile auf Beschädigungen – bestandene Proben sollten keine vollständigen Brüche aufweisen (allenfalls geringfügige Risse, wenn überhaupt) und ihre strukturelle Integrität beibehalten. Ein vollständig gebrochenes Profil fällt den Test durch, da es in der Praxis seine Wärmebrückenfunktion verlieren würde. Wir prüfen außerdem auf Delamination zwischen Polyamid und Glasfasern – unser Doppelschnecken-Granulationsverfahren gewährleistet eine starke Faser-Polymer-Verbindung, weshalb unsere Profile selten delaminieren. Für Kunden ist dieser Inspektionsschritt entscheidend: Sichtbare Beschädigungen können auch bei ausreichender Energieaufnahme auf langfristige Zuverlässigkeitsprobleme hinweisen. Unser Full-Service umfasst detaillierte Inspektionschecklisten, mit denen Kunden Ergebnisse dokumentieren und fundierte Entscheidungen bezüglich ihrer Wärmebrückenprofile treffen können.

Wie unser Produktionssystem zuverlässige Schlagzähigkeit unter Kältebedingungen sicherstellt

Doppelschnecken-Granulation für verbesserte Schlagzähigkeit

Die Grundlage für die Kälteschlagfestigkeit unserer Wärmebrückenprofile ist unser Zwei-Schnecken-Granulat aus Polyamid. Bei Zwei-Schnecken-Extrudern greifen sich die Schnecken ineinander, wodurch Glasfasern gleichmäßig in die Polyamid-Matrix eingelagert und eine Netzwerkstruktur gebildet wird, die bei tiefen Temperaturen Stoßenergie absorbiert. Im Gegensatz zur Einschnecken-Granulation (die zu verklumpten Fasern führt und das Profil schwächt) sorgt unser Zwei-Schnecken-Verfahren dafür, dass die Fasern mit einem Anteil von 25–30 % verteilt werden und dadurch die Schlagzähigkeit um 30 % gegenüber Standard-Polyamid erhöht wird. Wenn diese Granulate in unseren Einschnecken-Extrudern zu Profilen verarbeitet werden, bleibt das Fasernetzwerk intakt und gewährleistet eine gleichbleibende Leistungsfähigkeit unter kalten Umgebungsbedingungen.

Komplette Unterstützung durch Tests und Verbesserungen aus einer Hand

Wenn die Wärmebrückenprofile eines Kunden bei Stoßfestigkeitsprüfungen unter Kältebedingungen versagen, nutzen wir unseren Rundum-Service, um das Problem zu identifizieren und zu beheben. Häufige Ursachen sind ein niedriger Glasfasergehalt (behoben durch Anpassung unserer Doppelschnecken-Granulierungsparameter) oder eine ungleichmäßige Extrusion (behoben durch Optimierung der Temperatur oder Drehzahl des Einschneckenextruders). Gemeinsam mit den Kunden passen wir die Produktionsprozesse an und führen erneute Probetests durch, bis die geforderten Standards für Schlagzähigkeit erfüllt sind. Diese ganzheitliche Unterstützung stellt sicher, dass Kunden ihre Wärmebrückenprofile nicht nur testen – sondern kontinuierlich verbessern.

Die Prüfung der Schlagzähigkeit von Polyamid-Thermotrennstreifen in kalten Umgebungen ist entscheidend, um die Produktsicherheit und Kundenzufriedenheit zu gewährleisten. Unsere 17 Jahre Erfahrung in Forschung und Entwicklung, die Doppelschnecken-Granulationstechnologie, Expertise in Einschnecken-Extrusion sowie unser Rundum-Service machen uns zum idealen Partner für diese wichtige Aufgabe. Ob Sie Ihre eigenen Thermotrennstreifen prüfen oder die Produktion optimieren möchten, um die Schlagzähigkeit bei Kälte zu verbessern – wir bieten die Werkzeuge, das Know-how und die Unterstützung, damit Ihre Thermotrennstreifen auch unter den kältesten Bedingungen hervorragend funktionieren.