Autor Thema: Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...  (Gelesen 1993 mal)

Rawfoto

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Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...
« am: Juni 11, 2017, 17:25:21 Nachmittag »
Guten Tag

Zur Zeit beschäftige ich mich mit der Präparation von Materialproben und das hat mit Anpassung der Ausrüstung und natürlich der Arbeitsweise zu tun.

Ronald beschreibt ja in seinem Film wie so der Ablauf ist ...

Ich giesse mit dem Struers Zweikomponentensets ein, unterschiedliche Metalle, eine Cellosaite usw.

Die vollen Formen kommen in den Exikkator und dann wird unterdrück gemacht. Meine chemiefeste Membran-Vakuumpumpe erzeugt einen Enddruck von ca. 8 mbar abs (Daten aus der Gebrauchsanweisung).

Meine naive Vorstellung, das Teil hat so richtig "Wums" und da bleiben keine Luftblasen. Das interessante, natürlich tut sich was wenn da Enddruck anliegt, man sieht immer wieder kleine Bläschen platzen. Es bleiben aber welche über und das spannende, wenn ich den Druck reduziere - langsam über das Ventil - geht es den Luftblasen an den Kragen. Nicht allen, aber viele. Da setzt jetzt meine Frage an - wieso?

Es kann mir ja Recht sein, Hauptsache weg sind sie, bzw. deutlich reduziert.

Natürlich versuche beim Mischen und beim Eingiessen Luftblasen zu vermeiden. eis kommt aber durch das Vermengen der beiden Komponenten zu einer Chemischen Reaktion - ein Schleier/Nebel bildet sich und wenn man die beiden Komponenten verrührt sieht man wenn das geschehen ist ==> alles wieder klar (so steht es auch in den Unterlagen von Struers) ..

Bin gespannt wie die Antworten auf die Frage ausgehen ...

Liebe Grüße

Gerhard

PS: die Fehlerquote ist gering, von den 20 Blöcken ist keiner zum Wegwerfen, es geht mir nur um das Verständnis im Zusammenhang mit Unterdruck ...
Gerhard
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plaenerdd

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Re: Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...
« Antwort #1 am: Juni 11, 2017, 18:13:44 Nachmittag »
Hallo Gerhard,
wichtig ist ja der wechselnde Druck. Beim Anlegen des Vakuums dehnen sich die Luftblasen aus und treten aus den Poren hervor. Beim anschließenden Öffnen des Ventils kommt wieder der viel höhere Normaldruck. Die Blasen können nicht vollständig in den Porenraum zurück, Harz fließt ein. Wenn man das ein paar Mal wiederholt, ist die Luft raus aus den Poren und außerdem lösen sich Gase bei höherem Druck viel besser in Flüssigkeiten als bei niedrigem. Ein Teil der Gase wird also wohl direkt im Kunstharz gelöst, wenn der höhere Druck wieder kommt. Zuvor war das auch bei dem Normaldruck nicht so leicht möglich, weil die aktive Oberfläche Harz/Gas viel, viel kleiner war.
So jedenfalls erkläre ich mir das mit meiner Schulphysik. Vielleicht gibt es aber auch noch einen anderen Mechanismus, der mir nicht bewußt ist.
LG Gerd
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jochen53

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Re: Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...
« Antwort #2 am: Juni 12, 2017, 08:44:22 Vormittag »
Hallo,
im Vakuum expandieren die kleinsten Luftbläschen und werden viel größer, dann steigen sie an die Oberfläche. Das Harz hat eine hohe Viskosität und die Steiggeschwindigkeit ist u.a. abhängig von der Dichtedifferenz, dem Quadrat des Radius und dividiert durch 9 x Viskosität (Stokessches Gesetz).
Besser wäre es, das poröse Material zuerst trocken zu evakuieren und dann das Harz ins Vakuum zum Material einströmen zu lassen bzw. das Teil im Vakuum ins Harz eintauchen oder reinfallen lassen. Damit entfällt der bremsende Widerstand des viskosen Mediums. 9 mBar ist für eine Membranpumpe nicht übel. Eine ein- oder zweistufige Drehschiebervakuumpumpe wäre zwar besser, ist aber auch viel teurer. Vermutlich ist die aber auch gar nicht notwendig.
Auf ähnliche Weise werde übrigens auch die milliardenfach hergestellten Sintermetall-Gleitlager mit Öl imprägniert.
Viel Grüße, Jochen

Rama61

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Re: Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...
« Antwort #3 am: Juni 12, 2017, 13:29:00 Nachmittag »
Hallo Gerhard,

man darf auch den Dampfdruck nicht vergessen. Reste von Wasser die in irgendwelchen Ritzen versteckt sitzen verdampfen schlagartig bei einem anliegenden Druck von 8 mbar. Eventuell vorhandene sonstige niedrig siedenden Komponenten aus dem Einbettmittel erzeugen dann ebenfalls Blasen, wenn der Dampfdruck unterschritten wird.

Herzliche Grüße

Rainer
Rama61

Rawfoto

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Re: Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...
« Antwort #4 am: Juni 18, 2017, 19:09:50 Nachmittag »
Guten Abend

Danke für Eure Rückmeldungen (auch per Mail), das hat mir geholfen und ich habe heute an der Stelle von 3 Mal Druckwechsel 30 durchgeführt. Erste Schriftproben haben auch gezeigt woher die Lufteinschlüsse kommen, die sind im einzubettenden Material ...

Um so mehr Druckwechsel ich mache um so eher werden die Lufteinschlüsse durch EPOFIX (Struers) ersetzt, das zeigen meine Schifftest deutlich ...

Liebe Grüße

Gerhard

PS: jetzt ist die Welt für mich wieder in Ordnung .-)
Gerhard
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Ronald Schulte

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Re: Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...
« Antwort #5 am: Juni 18, 2017, 20:46:51 Nachmittag »
Gerhard,

In die Praxis aber bleiben bei mir immer Luftblasen da. Ich kann es gut reduzieren wenn ich das Harz erwärmen so dass die Viskosität niedriger wird, den Vakuum wechsele wie hier schon beschrieben usw. Weiter habe ich jetzt zweimal versucht um die Probe zuerst umgekehrt in nur wenig warmes Harz unter Vakuum ein zu betten und später die Probe so zu schleifen das alle ausgetretenes Harz weggeschliffen ist. Dann die Probe wieder neu einbetten. So erreicht man auf jeden Fall das die Probe schön eingebettet wird ohne hässliche kleine Luft Bläschen die im Harz bleiben und gar nicht nach die oberflache abschwimmen.
Das ganze bleibt aber problematisch.

Ich werde die ‚Gestein Aufbereitung‘ von die Uni von Utrecht mal anschreiben. Dort hatte ich mal ein Workshop und die kennen das Problem sicher auch.

Gruße Ronald 
Mikroskope:
Leitz Orthoplan (DL, AL-Fluoreszenz und Diskussionseinrichtung).
Leica/Wild M715 Stereomikroskop.
Mikrotome:
A&O 820 Rotationsmikrotom.
LKB 2218 Historange Rotationsmikrotom.

koestlfr

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Re: Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...
« Antwort #6 am: Juni 18, 2017, 20:49:45 Nachmittag »
Hallo Gerhard, hallo Ronald!

Mich wundert, dass die Chemiker/Physiker noch nicht aufgeheult haben …

Ich habe mal nachgelesen - hoffentlich im richtigen Datenblatt: Die besagte Harz/Härter Kombination ist laut Steuers Datenblatt ein Bisphenol-A-Diglycidylether / Triethylenetetramine Gemisch, das bei 2°C und 4mmHg siedet!

Das bedeutet, dass du bei 8mbar und 25°C die niedrigflüchtigen Komponenten zum Sieden bringst und verdampfst!

Jochen schreibt korrekt, dass man besser das poröse Material zuerst trocken evakuieren lässt und dann das Harz ins Vakuum zum Material einsaugt!

Dabei sollte man jedoch darauf achten, dass das Harzgemisch keinesfalls siedet!

In professionellen Anlagen wird das so vergossene Gut nach der Unterdruckphase mit Druck beaufschlagt, um eventuell doch entstandene Gasbläschen wieder in Lösung zu bringen bzw. zu komprimieren und dann wird unter Druck geliert.

PS: ich fahr jetzt auf Urlaub ...
« Letzte Änderung: Juni 18, 2017, 21:21:28 Nachmittag von koestlfr »
Liebe Grüße
Franz

Rawfoto

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Re: Frage zu Unterdruck - Lufteinschlüsse, Gasen ...
« Antwort #7 am: Juni 18, 2017, 21:31:22 Nachmittag »
Hallo Franz

Ich bin nicht auf Enddruck gegangen da ich gesehen habe das der Druckwechsel der entscheidende Faktor ist. Der Enddruck würde erst nach ca. 1,5 bis 2 Minuten erreicht werden. ich kann nicht sagen wie viel Unterdruck ich erreicht habe (ich habe nach 30 Sekunden bereits unterbrochen und den Unterdruck wieder bis auf Normaldruck reduziert und in 30 Minuten 30 Zyklen durchlaufen ...

Mit dieser Technik habe ich jetzt 3 Serien von jeweils 10 durch, der Ausschuss ist dabei auf Null gesunken. Das ist schon eine deutliche Verringerung auch wenn bei  weiteren Wiederholungen fehlerhafte auftreten ...

Liebe Grüße

Gerhard

PS: und natürlich schönen Urlaub
Gerhard
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