POM (Polyoxymethylen) – Prüfung und Analyse für höchste Werkstoffsicherheit

Polyoxymethylen (POM) zählt zu den technisch anspruchsvollsten Thermoplasten im Bereich hochbelastbarer Konstruktionswerkstoffe und wird hauptsächlich im Spritzgussverfahren verarbeitet. Seine hohe Kristallinität, ausgeprägte Steifigkeit, exzellente Verschleißeigenschaften und geringe Reibungskoeffizienten machen POM zum bevorzugten Werkstoff für präzise, dynamisch beanspruchte Bauteile – von Zahnrädern bis hin zu funktionskritischen Komponenten im Automobil- und Maschinenbau. Gleichzeitig stellt gerade diese besondere Molekülstruktur höchste Anforderungen an eine fachlich fundierte Prüfung und Analyse.

Thermische Analyse von POM – Depolymerisation und Molmassenabbau sicher erkennen

POM reagiert empfindlich auf thermische Überbeanspruchung, zum Beispiel bei zu hohen Verarbeitungstemperaturen. Beim Erhitzen über 220°C beginnt die thermische Zersetzung von POM. Bei der Depolymerisation findet ein Molmassenabbau statt, und es bildet sich Formaldehyd, das durch seinen stechenden typischen Geruch auffällt. Veränderungen zeigen sich häufig zunächst subtil – etwa in einer Verschiebung der Schmelzenthalpie, einer veränderten Peakform im DSC oder einem Anstieg des MFR-Wertes – bevor mechanische Kennwerte signifikant abfallen.

Eine präzise thermische Analyse mittels DSC und TGA, kombiniert mit rheologischen Prüfungen und Molmassenanalytik (GPC), ermöglicht die frühzeitige Identifikation von Vorschädigungen und liefert belastbare Aussagen zur thermischen Stabilität und Verarbeitungshistorie.

 

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Schadensanalyse bei POM – Werkstoffmechanismen verstehen, Ursachen sicher bewerten

Auch chemische Einflüsse, insbesondere saure oder oxidative Medien, sowie UV-Belastung können POM strukturell angreifen. In Schadensfällen entscheidet die fachgerechte Verknüpfung von Sichtprüfung, IR-Spektroskopie, thermischer Analyse, mechanischer Prüfung und mikroskopischer Bruchbildbewertung (Fraktografie) über die Qualität der Ursachenanalyse.

 

Gerade bei hochkristallinen Werkstoffen wie POM ist das Verständnis von Kristallinitätsgrad, Stabilisierungssystem und Verarbeitungseinflüssen entscheidend für eine fundierte Bewertung von Rissbildern, Eigenschaftsverlusten oder vorzeitigem Bauteilversagen.

 

POM verstehen, bewerten, absichern – Werkstoffuntersuchungen bei PSM

PSM verfügt über umfassende Expertise in der Prüfung und Analyse auch von POM – für Wareneingangskontrolle über die werkstoffliche Charakterisierung bis hin zur gutachterlichen Schadensanalyse. Wir sprechen die Sprache erfahrener Kunststoffexperten und verbinden tiefgehendes Werkstoffverständnis mit moderner Prüftechnik und langjähriger Erfahrung in der Bewertung u. a.  hochkristalliner Thermoplaste.

Wenn es um die verlässliche Beurteilung von POM geht, liefern wir nicht nur Messwerte, sondern belastbare werkstofftechnische Aussagen – nachvollziehbar und entscheidungsrelevant.

Praxisbeispiel

POM-Bauteile (siehe Bild 1)  waren als Stützringe in Fahrzeugen verbaut, die in Regionen mit einem sehr heißen und trockenen Klima zum Einsatz kamen. Der Werkstoff war nach ca. vier Jahren komplett versprödet. Auf der Oberfläche fanden sich tiefe Alterungsrisse, die wie ein Netz über die gesamte Bauteiloberfläche gespannt waren. Eine exemplarische lichtmikroskopische Aufnahme ist in Bild 2 gezeigt. 

Es ließ sich feststellen, dass die Zerstörung der Stützringe auf thermische Überbeanspruchung unter Wirkung von Sauerstoff zurückzuführen ist. Es erfolgte eine nahezu vollständige molekulare Degradation, was mit Hilfe manueller mechanischer Versuche, lichtmikroskopischer Untersuchungen und thermo-analytischer Methoden zur Werkstoffcharakterisierung nachgewiesen werden konnte.

Bild 1: POM-Stützringe im Neuzustand und als Reklamationsgrund (Schaden)

Bild 2: Aufnahme der stark geschädigten, rissbehafteten Oberfläche des schadhaften POM-Stützrings

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