24.11.2016
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Ortsaufgelöste Messung mechanischer Oberflächeneigenschaften
Einsatz
• Messung von E-Modul, Kontaktsteifigkeit und Härte in z- Richtung an Papieroberflächen bzw.
Papierbeschichtungen
• Angaben zu elastischen und plastischen Verformungsanteilen
Methode hochauflösendes Eindringverfahren eines Indenters (Berkovich) mit Kraft-Weg-Messung
Messbereich Kraft 3-1500 mN, Weg ≥0,1 nm
Grenzen Einhaltung der Hertzschen Kontakttheorie Anwendungsbeispiele
• Einfluss des Strichaggregats auf mechanischen Stricheigenschaften
• Einfluss der Lackqualität auf mechanische Oberflächeneigenschaften
• Einfluss der Härtermenge auf mechanische Stricheigenschaften
Elastische Arbeit Plastische Arbeit
Kraft
Eindringtiefe
Tangente der Entlastungskurve
24.11.2016
Einfluss des Strichaggregats auf mechanische Eigenschaften des Strichs
Ausgangssituation
drei vergleichbare Strichrezepturen (für Offsetdruck) Strichauftrag jeweils 10 g/m²
Variation des Strichaggregats:
• Filmpresse
• Blade
• Curtain Ergebnis
• Unterschiede zwischen Auftragsverfahren sind identifizierbar, Filmpresse erzeugt den härtesten Strich
• Je größer die Eindringtiefe, um so größer der Einfluss des Rohpapiers auf die Ergebnisse, d. h. keine Differenzierung mehr möglich.
0 1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 1 2 3 1 2 3
Filmpresse Blade Curtain
E-Modul in GPa
0,2 µm 0,5 µm 1,5 µm
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Einfluss der Lackqualität auf die mechanischen Oberflächeneigenschaften
Ausgangssituation
Dekorpapier - Lackbeschichtung mit frischem und gealtertem Lack
Ergebnis
Lackbeschichtung führt zu härteren Oberflächen Gealterter Lack zeigt schlechteren Härtungserfolg,
d. h. kleinere E-Module als frischer Lack
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Einfluss der Härtermenge auf die mechanischen Stricheigenschaften bei Foto-Inkjet
Ausgangssituation
• Herstellung verschiedener Beschichtungen mit gleichen Härter Auftragsmengen
• Variation Härteranteil Ergebnis
Je höher der Anteil des Härters in der Beschichtung, um so größer die Härte. Die Eindringtiefe wird entsprechend geringer.
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