FH OÖ: Welser Werkstoff-Wissenschaftler analysiert Matratzen

Im Schlaf regenerieren sich Körper und Geist. Das ganze Schlafsystem Bett, Lattenrost, Matratze und Bettzeug sollte bestmöglich aufeinander abgestimmt sein. Auch im Bereich der Matratzen wird intensiv geforscht. Der Welser Metall und Kunststofftechnik-Absolvent DI (FH) Bernhard Plank MSc hat mit Hilfe des Welser industriellen Computertomographen Messungen für eine neuartige Schaumstoffzusammensetzung durchgeführt. Die Polyurethanschaum-Matratze, die von Eurofoam GmbH und Lenzing AG gemeinsam entwickelt wurde, soll die Feuchtigkeit während des Schlafes besser aufnehmen und tagsüber wieder an die Umwelt abgeben.

Der Computertomograph ist landläufig auch als „Röhre“ bekannt. In der Medizin schon seit Jahren etabliert, kommt er in den letzten Jahren immer stärker auch in der Industrie zum Einsatz. Wobei in der Industrie mit deutlich besseren Auflösungen und höheren Röhrenenergien gearbeitet wird und keine lebenden Objekte untersucht werden dürfen. Die beiden industriellen Computertomographen der FH OÖ in Wels bieten einen Blick ins Innere von Werkstoffen. So können Bauteile dreidimensional vermessen werden, Strukturen erfasst, versteckte Fehler wie etwa Lunker, Risse oder Verunreinigungen detektiert oder Veränderungen während eines Prozesses beobachtet werden. Der große Vorteil dabei: Der Werkstoff muss – im Gegensatz zu anderen Methoden - dazu nicht zerstört werden und kann berührungslos untersucht werden.

Feuchtigkeit optimal regulieren
„Bei Lenzing ging es vor allem um die 3D-Visualisierung und Verteilung von Zellulosepartikeln in einem Polyurethanschaum, der für Matratzen verwendet wird“, berichtet der wissenschaftliche Mitarbeiter Bernhard Plank. Die Zellulosepartikel in der Größenordnung von wenigen µm sollen die vom Menschen beim Schlaf abgegebene Feuchtigkeit aufnehmen und dann im Laufe des Tages wieder an die Umgebung abgeben. „Damit ein optimales Wohlgefühl entstehen kann, sollen diese Partikel möglichst gleichmäßig in der Schaummatratze verteilt sein. Für Aufgabenstellungen wie diese gibt es in der Praxis kaum eine effizientere Methode als das berührungslose Vermessen mittels Computertomograph“, so der Marchtrenker Wissenschafter. In den Welser Computertomographen sind örtliche Auflösungen von bis zu 0,5 µm möglich. Im Vergleich dazu hat ein menschliches Haar im Durchschnitt eine Dicke von 50 µm.

Messung für glasfaser- und kohlefaserverstärkte Kunststoffe
Oft wird der Computertomograph auch dazu eingesetzt, unterschiedliche Fertigungschritte und Verfahren zu vergleichen. Vor allem bei glasfaserverstärkten Kunststoffen – wie sie zB bei Armaturen im Automobilbau eingesetzt werden - kommt es während des Spritzgussprozesses oft zu einer deutlichen Reduktion der Faserlänge. „Damit verfügt das Bauteil nicht mehr über die gewünschten mechanischen Eigenschaften. Anhand der Auswertung von Computertomograph-Daten können wichtige Informationen zur Prozess- und Bauteiloptimierung gewonnen werden“, erklärt der 29-jährige Forscher. Im Bereich glasfaser- und kohlefaserverstärkte Kunststoffe führt die Welser FH zahlreiche Messungen gemeinsam mit den Partnern Borealis AG, TCKT, PEAK Technology oder FACC AG durch.

Internationale CT-Tagung im Februar 2014
Derzeit umfasst die gesamte CT-Forschungsgruppe in Wels 15 wissenschaftliche MitarbeiterInnen und zählt damit zu den größten Forschungsgruppen der FH Oberösterreich. Im Zwei-Jahresrhythmus findet eine große wissenschaftliche internationale CT-Konferenz am Campus Wels statt. Im Februar 2014 werden wieder etwa 200 namhafte Forscher aus der ganzen Welt in Wels erwartet.

Detaillierte Informationen
Nähere Infos zum FH-Studium Metall und Kunststofftechnik unter www.fh-ooe.at/mkt. Forschungsinteressierte können sich an den ResearchCenter-Leiter DI (FH) Dr. Gerald Zauner unter research@fh-wels.at wenden.