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28. Jun 2021 // Unternehmensmeldungen

Herausforderung Rheologie

Dr. Astrid Günther

Im Fokus des neuesten Podcasts steht der sogenannte DIN-Becher. Er ist seit 1996 nicht mehr normgerecht, denn die zugehörige DIN 53211 wurde zurückgezogen. Dennoch kommt er noch immer häufiger zum Einsatz als der eigentlich zur Bestimmung der Auslaufzeit gültige ISO-Becher gemäß DIN EN ISO 2431.

Links der DIN- und rechts der ISO-Becher. Beide Auslaufbecher wurden 2003 von der DFO erworben. Der DIN-Becher hat die Produktionsnummer 313; der ISO-Becher die Produktionsnummer 30.
Foto: DFO

„Zur Umrechnung der Viskositäten vom DIN-Becher mit 4 mm in neue ISO-Becher mit 4, 5, oder 6 mm gibt es Umrechnungstabellen oder sogar eigene Excel Tools. Da gibt man den gemessenen Wert des DIN-Bechers ein und erhält wissenschaftlich korrekt die zugehörigen Werte des ISO-Bechers. Das suggeriert dem Nutzer, dass die Werte, die man mit dem Auslaufbecher ermittelt hat, auch stimmen, da die hinterlegten Formeln ja auf die in der Tat linearen Zusammenhänge zwischen der Auslaufzeit und der tatsächlichen Viskosität newtonscher Flüssigkeiten zurückgreifen. Dabei handelt es sich bei Lacken aber selten um real newtonsche Materialien“, beschreibt Timmermann die Problematik.

Das grundlegende Messprinzip, das hinter der Messung mit dem Auslaufbecher steckt, ist folgendes: Der Becher wird mit einer Flüssigkeit, wie beispielsweise einem Lack, gefüllt. Dann öffnet man die Auslaufdüse am unteren Ende des Bechers und stoppt die Zeit, die der Lack benötigt, um aus dem Auslaufbecher auszulaufen. Die Düsengeometrie spielt dabei eine entscheidende Rolle. Je länger die verwendete Düse ist, desto eher kann sich beim Auslaufen eine laminare Strömung ausbilden. Die laminare Strömung ist neben dem newtonschen Fließverhalten eine wichtige Voraussetzung für die korrekte Messung. Das war einer der Gründe, den ISO-Becher mit verlängerter Düse einzuführen. „Allerdings findet man in technischen Datenblättern für Lacke noch in 95% der Fälle eine Arbeitsanweisung für den DIN-Becher. Häufig dann noch mit Angaben, die nicht der zurückgezogenen Norm entsprechen. Da steht dann beispielsweise: ‚Der Lack soll gemäß des DIN-Bechers eine Viskosität von 18 sec aufweisen.‘ Mal abgesehen davon, dass die Viskosität als Einheit keine Sekunden, sondern mPaS hat, liegt der vorgegebene Wert außerhalb der Norm“, betont Timmermann.

Ein Fehlerbild, welches durch eine fehlerhaft eingestellte Lackviskosität ausgelöst werden kann, sind Läufer. Zudem können auch ungenügende Mischungen verschiedener Lackkomponenten vorkommen, insbesondere wenn die Viskositäten der einzelnen Stoffe nicht aufeinander abgestimmt sind. Um dies zu vermeiden, empfiehlt Timmermann vor allem für den Einsatz bei wasserverdünnbaren Lacken das Rotations­viskosimeter als Mittel der Wahl. Dieses generiert echte Fließkurven, die das tatsäch­liche rheologische Verhalten des Lacks abbilden. Neben weiteren Grundlagen erklärt Timmermann im Podcast einige spannende Fallbeispiele aus der Beschichtungspraxis.

Über die Viskositätsmessung mit dem ISO-Becher informiert auch ein Video aus der Reihe "Prüfungen auf dem Prüfstand". Darin erfahren Anwender, worauf Sie achten müssen und erhalten Tipps und Tricks für die optimale Anwendung.

Zum Netzwerken:

Deutsche Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung (DFO) e.V., Neuss, Ernst-Hermann Timmermann, Tel. +49 2131 40811-22, timmermann@dfo-service.de, www.dfo.info

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