Mikrowelle
Bei der Mikrowellenvernetzung entsteht die Wärme direkt im Material selbst, nicht erst an seiner Oberfläche – dickere Querschnitte vernetzen dadurch spürbar schneller und gleichmäßiger durch. Erzeugt wird die Energie über Magnetrons oder moderne Festkörpertechnik und je nach Anwendung unterschiedlich eingekoppelt: klassisch über Deckel, Schacht oder Stabantenne, oder gezielt gebündelt über einen Hohlleiter – die sogenannte Guided-Wave-Technik, bei der sich die Energie sogar von zwei gegenüberliegenden Seiten gleichzeitig ins Profil einbringen lässt. Guided Wave war bislang internes Gerlach-Know-how und wird hier zum ersten Mal öffentlich gezeigt.
Wie es funktioniert
Mikrowellen bringen polare Molekülbereiche im Kautschuk buchstäblich zum Schwingen – durch die Reibung, die dabei entsteht, erwärmt sich das Material von innen heraus, nicht erst über den Umweg der Oberfläche. Dieser Effekt, dielektrische Dissipation genannt, macht die Erwärmung meist schneller und gleichmäßiger über den ganzen Querschnitt. Der Haken dabei: Wie gut das funktioniert, hängt empfindlich davon ab, wie das elektromagnetische Feld im Ofenraum verteilt ist.
Einflussfaktoren im Detail
Diffuses vs. gerichtetes Feld
Ein diffuses Feld im Ofenraum erwärmt das Profil großflächig, schwankt dabei aber leicht von Stelle zu Stelle. Die Guided-Wave-Technik geht einen anderen Weg: Sie bündelt die Energie über einen Hohlleiter gezielt in einem klar begrenzten Monomode-Bereich und macht die Erwärmung dadurch deutlich reproduzierbarer.
Materialpolarität
Wie gut Mikrowellenenergie eine Mischung erwärmt, entscheidet vor allem deren Polarität. Unpolare Compounds tun sich damit klassisch schwer – für genau solche Fälle wurden ergänzende Module wie das UHF-Modul 201 entwickelt, die gezielt dort nachhelfen, wo die Energie sonst nicht ausreichend ankommt.
Wissenschaftliche Grundlage
- IKV HeatStraD
- Das von Gerlach und dem IKV an der RWTH Aachen entwickelte Messgerät erlaubt erstmals den direkten Vergleich von Mikrowellen-, Heißluft- und Infrarotvulkanisation am selben Profil – Grundlage, um für jede Mischung die wirksamste Kombination zu bestimmen. Projektleiter Dr.-Ing. Florian Lemke führte diese Arbeit in seiner Dissertation „Vulkanisationsstrategien für schwefelvernetzende Kautschukprofile“ (RWTH Aachen, 2022) fort.
