SCHOTT solutions Nr. 1/2013 > Technisches Rohr

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Materialien am Limit


Mit Bewitterungsgeräten des Weltmarktführers Atlas Material Testing Technology lassen sich Werkstoffe vielfältig prüfen. Dabei ermöglichen Röhrenfilter von SCHOTT Belastungstests wie unter realer Sonneneinstrahlung.


Thomas H. Loewe

Ob in der Wüste, im Subtropenklima oder in alpinen Regionen, ein Geländewagen muss extremen Umweltbedingungen trotzen – und zwar jedes Bauteil, vom Reifen bis zum Armaturenbrett. Genauso beständig muss auch das Zelt, der Schlafsack und auf jeden Fall das Schuhwerk sein. Werkstoffforscher weltweit arbeiten an immer widerstandsfähigeren Materialien. Um deren Haltbarkeit schon im Labor vorhersagen zu können, entwickelt die Firma Atlas sogenannte Bewitterungsmaschinen.

„Vor allem das Sonnenlicht setzt Werkstoffen extrem zu”, sagt Rainer Eichholz, Leiter Entwicklung Glas, Schmelze und Ziehverfahren im SCHOTT Business Segment Tubing. „Nicht nur die menschliche Haut ist davon betroffen.” Denn auch Lacke, Stoff­bezüge oder Kunststoffe altern unter der ständigen Strahlung. „Früher hat man ein Auto zum Test einfach in Florida in die Sonne gestellt und gewartet”, sagt Eichholz. Heute kann man solche Versuche beschleunigen, zum Beispiel mit den Prüfgeräten von Atlas. Dafür entwickeln Eichholz und seine Kollegen Filter, die das Licht einer Xenonlampe dem solaren Vorbild möglichst ähnlich machen. Und eine eingebaute Befeuchtungsanlage passt das Klima den realen Bedingungen an. „Die Bewitterungsprüfstände verringern die Testdauer erheblich und beschleunigen so auch die Entwicklung und Marktreife neuer Produkte”, sagt Eichholz.
Simulierte Umwelt: Der Xenonstrahler wird von einem Röhrenfilter ummantelt (Mitte). Über einhundert Proben können am Probenkorb der Testkammer befestigt werden. Temperatur und Luftfeuchte sind genau einstellbar. Foto: ATLAS MATERIAL TESTING TECHNOLOGY LLC
Da aber das Lichtspektrum einer Xenonlampe nicht ganz dem der Sonne entspricht, ist zusätzlich kreatives Ingenieurs-Know-how notwendig: „Vor allem im kurzwelligen Bereich unterscheidet sich die Strahlung der Xenonlampe vom natürlichen Sonnenlicht”, erklärt Michael Frigo, Projektleiter bei Atlas. Denn in der Natur hält die Atmosphäre das extrem schädliche UV-B Spektrum mit Wellenlängen von 280 bis 315 Nanometern von der Erdoberfläche fern. Die Lichtquelle im Prüfgerät emittiert jedoch das gesamte Lichtspektrum in voller Intensität. „Um trotzdem reale Bedingungen nachstellen zu können, müssen wir einen Filter verwenden“, sagt Frigo. Seit einigen Jahren vertraut Atlas dafür auf die Expertise von SCHOTT. Das Spezialglas wird als Rohr über die Lichtquelle gestülpt und lässt sich an unterschiedliche Versuchsvor­gaben anpassen.

Gemeinsam mit Atlas entwickeln Eichholz und seine Kollegen den Filter ständig weiter. Denn neben der speziellen Durchlässigkeit muss er auch eine hohe Lebensdauer und weitere spezielle Eigenschaften haben. „Die Qualitäten des Filters sollen möglichst lange stabil sein”, erklärt Eichholz. Michael Frigo und seine Kollegen sind mit dem Filter sehr zufrieden: „Damit können wir unseren Kunden ein stark verbessertes und vielseitiges Produkt anbieten. Und SCHOTT ist der einzige Hersteller, der die geforderten Glaseigenschaften so präzise entwickeln und garantieren kann.”<

Künstliches Sonnenlicht