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Was ist ein Appliance-Server?

Ein Appliance-Server ist ein Server, der für eine bestimmte Anwendung in einem Netzwerk optimiert ist und über integrierte Hardware und Software verfügt.

Sie wurden entwickelt, um das Betriebsmanagement zu vereinfachen, die Sicherheit zu erhöhen und eine hohe Leistung zu bieten. Sie spielen auch eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, dass Unternehmen und Organisationen eine stabile Versorgung mit Anwendungen in ihren Netzen haben.

Anwendungen von Appliance-Servern

Appliance-Server werden hauptsächlich für die folgenden Anwendungen eingesetzt:

1. Netzwerksicherheit

Der Appliance-Server bietet Funktionen im Zusammenhang mit der Netzwerksicherheit. Er stellt Funktionen wie Firewalls, VPNs, Bedrohungserkennung und Bedrohungserkennung zur Verfügung und kann von Unternehmen zum Schutz ihrer Informationen eingesetzt werden.

2. Datenspeicherung

Appliance-Server können für die Datenspeicherung verwendet werden. Dieser Servertyp verfügt über ein schnelles Speichersystem zur Speicherung großer Datenmengen und ist ideal, wenn ein Unternehmen große Datenmengen verarbeiten muss.

3. Zusammenarbeit

Ein Appliance-Server kann von einem Unternehmen für die Zusammenarbeit mit Mitarbeitern und Partnern an verschiedenen Standorten genutzt werden. Dieser Servertyp bietet alle Tools, die Teammitglieder für eine produktive Zusammenarbeit benötigen wie z. B. Dateifreigabe, E-Mail und Kalender.

Funktionsweise von Appliance-Servern

Ein Appliance-Server besteht aus spezieller Hardware und optimierter Software.

1. Hardware

Die CPU, der Arbeitsspeicher und der Speicher sind auf die Anforderungen der Anwendung optimiert und gewährleisten eine schnelle und stabile Verarbeitung. In vielen Fällen wird auch auf Redundanz und Skalierbarkeit geachtet.

2. Software

Sie wird optimiert, um anwendungs- und funktionsspezifische Funktionen bereitzustellen. Firewall-Appliance-Server bieten beispielsweise Funktionen zur Erkennung und Blockierung externer Angriffe. Webserver-Appliances bieten auch Lastausgleichs- und Caching-Funktionen, um eine schnelle und stabile Bereitstellung von Websites zu gewährleisten.

Auswahl eines Appliance-Server

Bei der Auswahl eines Appliance-Server ist es wichtig, die folgenden Punkte zu prüfen:

1. Anforderungen der Anwendung

Bevor Sie einen Appliance-Server auswählen, sollten Sie die Anforderungen der zu verwendenden Anwendung prüfen. Es ist wichtig, die Funktionen und Leistungsanforderungen der Anwendung zu verstehen und einen für diese Anforderungen geeigneten Appliance-Server auszuwählen.

2. Hardware-Spezifikationen

Die Hardware-Spezifikationen des Appliance-Servers stehen in direktem Zusammenhang mit der für den Betrieb erforderlichen Leistung: Vergleichen Sie Spezifikationen wie CPU, Arbeitsspeicher und Speicher und wählen Sie die optimale Spezifikation für die Anforderungen der Anwendung.

3. Unterstützungssystem

Appliance-Server verfügen über integrierte Hard- und Software, so dass im Falle von Problemen Fachwissen erforderlich ist. Prüfen Sie, ob der gewählte Appliance-Server über ein gutes Support-System verfügt und welchen Inhalt der Wartungsvertrag hat.

4. Kosten

Appliance-Server können teurer sein als normale Server, da sie spezielle Hardware und Software integrieren. Vergleichen Sie mehrere Appliance-Server auf ein angemessenes Kosten-Nutzen-Verhältnis.

Weitere Informationen zu Appliance-Servern

Betrieb eines Appliance-Servers

Appliance-Server verfügen über eine spezielle Verwaltungsschnittstelle, die die Installation, Konfiguration und Wartung von Anwendungen erleichtert. Sie verfügen außerdem über Sicherheitsmaßnahmen wie minimal eingeschränkte Betriebssystemfunktionen und automatische Software-Updates, um das System vor Fehlkonfigurationen und bösartigen Angriffen zu schützen.

Appliance-Server sind darauf ausgelegt, schnelle und stabile Dienste mit optimierter Hardware und Software für bestimmte Anwendungen und Funktionen bereitzustellen. Daher ist es wichtig, den richtigen Appliance-Server auszuwählen und zu konfigurieren.

Was ist ein absoluter Drehgeber?

Ein absoluter Drehgeber gibt einen absoluten Winkel vom Ursprung aus. Es ist ein Gerät, das Positionsänderungen in ein elektrisches Signal umwandelt und dieses ausgibt. Ein spezifisches Signal wird entsprechend dem aktuellen Winkel gesendet, so dass der aktuelle Winkel ohne vorherige Winkelinformationen überprüft werden kann.

Er wird verwendet, wenn der Winkel sofort nach dem Einschalten erfasst werden muss oder wenn die Zuverlässigkeit der Winkelerfassung gewährleistet sein muss. Die meisten absoluten Drehgeber verwenden optische Drehgeber.

Anwendungen von absoluten Drehgebern

Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit der Winkelerfassung nimmt der Einsatz von Absoluten Drehgebern in der Robotik rasch zu. Zu den spezifischen Anwendungen gehören:

• Knickarmroboter
• Ferngesteuerte Operationsroboter
• Werkzeugmaschinen für Präzisionsteile
• Industrieroboter für Automobilproduktionslinien
• Industrielle Produktauslieferungsgeräte
• Hand- und Fußgelenkbewegungen für kollaborative Roboter

Da sich die Teleoperationsroboter mit der zunehmenden Komplexität der Steuersysteme in Zukunft rasch weiterentwickeln werden, wird der Bedarf an absoluten Drehgebern wahrscheinlich steigen.

Funktionsweise der absoluten Drehgeber

Absolute Drehgeber haben eine Scheibe mit einer kleinen Rille auf der rotierenden Welle, die von einem optischen Sensor gelesen wird. Der Aufbau ähnelt einer auf der Welle befestigten CD. Dank dieses Aufbaus kann der Drehgeber die Position der Scheibe genau ablesen und den aktuellen Winkel ausgeben, selbst im Moment des Einschaltens der Stromversorgung.

Der Mechanismus zum Ablesen des Winkels ist jedoch komplexer und daher teurer als bei einem Drehgeber mit relativer Winkelerkennung. Außerdem gibt es digitale und analoge Signalübertragungsmethoden.

• Digitales Verfahren
  Diese Methode ist zwar unempfindlich gegen Rauschen, erfordert aber mehr Signalleitungen. Wird eine Übertragungskommunikation wie die serielle Kommunikation verwendet, kann die Anzahl der Signalleitungen reduziert werden. Es kann jedoch zu Kommunikationsverzögerungen kommen und sowohl für den Sender als auch für den Empfänger sind spezielle Sender/Empfänger erforderlich.
• Analoge Methode
  Es werden zwei Signalleitungen verwendet und es tritt keine Verzögerung auf, aber diese Methode ist anfällig für Rauschen während der Übertragung.

Aufgrund der oben genannten Merkmale muss eine für den jeweiligen Zweck geeignete Übertragungsmethode gewählt werden.

Weitere Informationen zu absoluten Drehgebern

1. Gray-Code-Verwendung von absoluten Drehgebern

Absolute Drehgeber gibt es in magnetischer und optischer Ausführung, wobei der optische Typ am weitesten verbreitet ist. Bei optischen Drehgebern wird häufig der Gray-Code als Kodierungstechnik für rotierende Scheiben verwendet.

Grauer Code ist eine Art der numerischen Codierung, die als alternierender Binärcode bekannt ist. Es handelt sich um eine Kodierung, bei der sich benachbarte Bits nur um ein Bit ändern. Sie werden verwendet, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten: Wenn sich zwei oder mehr Bits gleichzeitig ändern, kann die Zuverlässigkeit des Signals aufgrund von Genauigkeitsproblemen nicht garantiert werden; wenn sich nur ein Bit ändert, ist es möglich, ein falsches Ablesen des Signals zu verhindern.

Um eine normale Binärzahl in einen Gray-Code umzuwandeln, wird der Binärwert um ein Zeichen nach rechts verschoben und eine exklusive Disjunktion mit dem ursprünglichen Binärwert vorgenommen. Die Binärdarstellung von 6 in Dezimalzahlen ist zum Beispiel 0110. Verschiebt man ihn um ein Bit nach rechts, erhält man 0011; die exklusive ODER-Verknüpfung von 0110 und 0011 ergibt 0101. Dies ist der graue Code für 6 in Dezimalzahlen.

2. Batterielose absolute Drehgeber

Für Servomotoren gibt es batterielose absolute Drehgeber. Sie erfassen die absolute Position mit einer kleinen Rille und speichern die Positionsinformationen in der Batterie, so dass beim Abschalten und Wiedereinschalten der Stromversorgung keine Referenzfahrt erforderlich ist. Da sie jedoch batteriebetrieben sind, ist eine Wartung aufgrund der Batterielebensdauer erforderlich.

Um diesen Nachteil zu kompensieren, werden von verschiedenen Herstellern batterielose absolute Drehgeber angeboten. Das batterielose Prinzip ist von Unternehmen zu Unternehmen unterschiedlich, aber ein Beispiel ist die Verwendung eines nichtflüchtigen Speichers. Wenn sich der Motor dreht, drehen sich die an der Welle befestigten Magnete gemeinsam und erzeugen ihre eigene Energie. Die erzeugte Energie wird genutzt, um Positionsinformationen in den nichtflüchtigen Speicher zu schreiben, wodurch ein batterieloses System realisiert wird.

Was ist ein Abbe-Refraktometer?

Ein Abbe-Refraktometer ist ein Gerät, das den Brechungsindex eines Materials nach der Methode des kritischen Winkels messen kann.

Es sieht aus wie ein Mikroskop und wird visuell durch ein Okular gemessen. Der Brechungsindex einer Probe, z. B. einer Flüssigkeit oder eines Festkörpers, kann bestimmt werden, indem man eine kleine Menge der Probe auf ein Prisma legt und die hellen und dunklen Bereiche beobachtet, die durch das vom Prisma emittierte Licht entstehen.

Es kann zur Bewertung optischer Materialien wie optischer Filme und optischer Gläser verwendet werden und ist daher ein unverzichtbares Instrument für die Hersteller optischer Geräte.

Anwendungen des Abbe-Refraktometers

Mit dem Abbe-Refraktometer lässt sich der Brechungsindex einer Probe bestimmen. Es kann Proben in einer Vielzahl von Zuständen genau messen, darunter Flüssigkeiten, Feststoffe und Membranen. Durch die Bestimmung des Brechungsindex einer Probe kann die optische Leistung von Filmen, Glas und Linsen bewertet werden, weshalb sie von Herstellern und Analyseunternehmen verwendet werden.

Das Prinzip des Refraktometers wird auch in handgehaltenen Zuckermessgeräten verwendet. Mit Glycometern kann die Konzentration von Saccharose in einer Probe gemessen werden, so dass der Süßegrad von Gemüse und Obst beurteilt werden kann.

Funktionsweise des Abbe-Refraktometers

Das Abbe-Refraktometer sieht aus wie ein Mikroskop und wird verwendet, indem eine Probe auf ein Prisma gelegt wird. Beim Blick durch das Okular kann man das vom Prisma abgestrahlte Licht sowie dessen Helligkeit und Dunkelheit beobachten. Der Brechungsindex variiert mit der Temperatur, daher sind einige Prismen mit thermostatischem Wasser umgeben.

Wenn Licht von einem Material mit großem Brechungsindex auf ein Material mit kleinem Brechungsindex fällt, wird es vollständig reflektiert, wenn der Einfallswinkel einen bestimmten Winkel überschreitet. Der minimale Einfallswinkel an diesem Punkt wird als kritischer Winkel bezeichnet. Wird eine Probe auf ein Prisma mit einem höheren Brechungsindex als die Probe gelegt und Licht auf die Grenzfläche zwischen Prisma und Probe eingestrahlt, so wird das parallel zur Grenzfläche einfallende Licht unter dem Grenzwinkel gebrochen.

Bei der Betrachtung des vom Prisma abgestrahlten Lichts tritt ein Unterschied in der Lichtintensität zwischen dem Bereich oberhalb und dem Bereich unterhalb des Grenzwinkels auf, was die Beobachtung von Licht und Dunkelheit ermöglicht. Durch Beobachtung dieser Grenzen kann der Brechungsindex der Probe bestimmt werden. Insbesondere kann der Brechungsindex aus dem Grenzwinkel, dem Winkel des aus dem Prisma austretenden Lichts, dem Scheitelwinkel des Prismas und dem Brechungsindex des Prismas berechnet werden.

Weitere Informationen zu Abbe-Refraktometern

1. Messung von Festkörpern

Einige Modelle können sowohl die Brechungsindizes von Festkörpern als auch von Flüssigkeiten messen. Bei der Messung von Festkörpern ist jedoch die Kontaktfläche des Festkörpers mit der Prismenoberfläche uneben, was eine genaue Messung unmöglich macht. Daher ist, anders als bei Flüssigkeiten, ein Zerkleinern der Probe oder die Verwendung einer Zwischenflüssigkeit erforderlich.

Das Analyseverfahren für feste Proben sieht wie folgt aus:

1. Schleifen Sie die zu messende feste Probe mit einer Feile, um die Oberfläche, die mit der Prismenfläche des Abbe-Refraktometers in Kontakt kommt, zu glätten. Handelt es sich bei der festen Probe um ein Pulver, mahlen Sie es gleichmäßig.
2. Tragen Sie eine Zwischenflüssigkeit auf die polierte Oberfläche der festen Probe auf. Die Zwischenflüssigkeit wird verwendet, um den Spalt zwischen der prismatischen Oberfläche und der Probe zu füllen. Es werden Monobromnaphthalin, Anisöl oder Methylsalicylat verwendet. Handelt es sich bei der festen Probe um ein Pulver, ist keine Zwischenflüssigkeit erforderlich.
3. Platzieren Sie die feste Probe so, dass die polierte Oberfläche mit der Prismenoberfläche in Kontakt ist. Überprüfen Sie die Art der Lichtquelle und lassen Sie die Temperatur stabilisieren, bevor Sie die Analyse durchführen. Da Feststoffmessungen fehleranfälliger sind als Flüssigkeitsmessungen, führen Sie mehrere Messungen durch und überprüfen Sie, ob Sie annähernd gleiche Werte erhalten.

2. Wellenlänge des Abbe-Refraktometers

Der Brechungsindex einer Probe wird normalerweise in der D-Linie des Natriumspektrums gemessen (mittlere Wellenlänge 589,3 nm). Bei einigen Modellen kann jedoch die Wellenlänge der Lichtquelle im sichtbaren oder infraroten Bereich verändert werden, so dass der Brechungsindex bei verschiedenen Wellenlängen gemessen werden kann. Dies hat den Vorteil, dass mehr Informationen gewonnen werden können als bei der Analyse des Natriumspektrums allein.

Es gibt verschiedene Mechanismen zur Änderung der Wellenlänge der Lichtquelle, wie z. B. die Verwendung eines optischen Filters, der nur bestimmte Wellenlängen durchlässt oder die Verwendung anderer Anregungselemente als Natrium (z. B. Quecksilber, Cadmium).

Im Allgemeinen wird Licht mit kürzeren Wellenlängen stärker und Licht mit längeren Wellenlängen weniger stark gebrochen. Wenn die Wellenlänge der Lichtquelle auf der horizontalen Achse des Diagramms und der Brechungsindex auf der vertikalen Achse liegt, wird daher eine nach rechts gerichtete Kurve gezeichnet. Da die Form dieser Kurve von Substanz zu Substanz unterschiedlich ist, kann sie zur Identifizierung der Art der Substanz und zur Überprüfung auf das Vorhandensein von Verunreinigungen verwendet werden.

Sie kann auch zur effizienten Messung des Brechungsindexes bei mehreren Wellenlängen bei der Entwicklung und Prüfung von Materialien verwendet werden, bei denen der Brechungsindex ein wichtiges Kontrollkriterium darstellt.

Was ist ein Dämpfungsglied?

Ein Dämpfungsglied ist ein Bauteil, das ein Eingangssignal auf einen gewünschten und geeigneten Pegel abschwächt.

Dämpfungsglieder werden hauptsächlich in elektronischen Schaltungen verwendet, aber im weiteren Sinne beziehen sich Dämpfungsglieder auf alle Geräte, die physikalische Größen reduzieren. Ein optischer fester Abschwächer zum Beispiel, ein Gerät, das den optischen Leistungspegel in einem Glasfaserkommunikationsnetz auf einen geeigneten Bereich einstellt, ist eine Art Dämpfungsglied.

Dieser Beitrag beschränkt sich jedoch auf Dämpfungsglieder als elektronische Bauteile/Geräte. Dämpfungsglieder gibt es mit fester oder variabler Dämpfung, wobei variable Dämpfungsglieder das Eingangssignal auf jeden gewünschten Pegel reduzieren können, während die Impedanzanpassung der Signalleitung erhalten bleibt. Der Grad der Abschwächung durch ein Dämpfungsglied wird gewöhnlich in Dezibel (dB) angegeben.

Anwendungen von Dämpfungsgliedern

Dämpfungsglieder werden vor allem in industriellen Geräten verwendet, z. B. in Messsystemen im Bereich der industriellen Messtechnik, in verschiedenen Kommunikationsgeräten und in Radargeräten. In Verbraucheranwendungen werden einige Beispiele in den Lautstärkeregelungsmechanismen einiger Audioverstärker verwendet.

Eine weitere wichtige Anwendung von Dämpfungsgliedern ist der Einbau in die Eingangsklemmen von Leistungsmessern, die zur Messung von Hochfrequenzleistungen eingesetzt werden. Der Zweck besteht darin, das Eingangssignal des Empfängers auf einen angemessenen Pegel abzuschwächen, bevor es in ein hochempfindliches Leistungsmessgerät eingespeist wird, wenn das Eingangssignal des Empfängers einen relativ hohen Pegel aufweist.

Funktionsweise von Dämpfungsgliedern

Variable Widerstände werden in der Regel zur Einstellung des Signalpegels in elektronischen Schaltungen verwendet, aber eine Änderung des Widerstandswerts verändert auch den Lastwiderstand des Verstärkers. Wenn die Ausgangsimpedanz des Verstärkers hinreichend klein ist, können Änderungen des Lastwiderstands vernachlässigt werden, aber bei Übertragungsleitungen, bei denen eine Impedanzanpassung erforderlich ist, führen Widerstandsänderungen zu einer Störung der Impedanzanpassung und damit zu einem Hindernis für die Signalübertragung.

Dämpfungsglieder hingegen zeichnen sich dadurch aus, dass der kombinierte Widerstand von Dämpfungsglied und Last gleich dem Widerstand der Last allein ist, wenn man sie vom Ausgangsanschluss des Verstärkers aus betrachtet. Mit anderen Worten, die Impedanzanpassung wird in Dämpfungsgliedern beibehalten, so dass selbst in Hochfrequenzschaltungen keine Signalverzerrungen auftreten.

Die grundlegende Schaltungskonfiguration eines Dämpfungsglieds besteht aus drei T- und π-förmig geschalteten Widerständen, wobei die spezifischen Widerstandswerte relativ einfach durch Bestimmung des Wellenwiderstands und des Spannungsabschwächungsfaktors berechnet werden können. Der Stromwert, der durch jeden Widerstand fließt, kann ebenfalls berechnet werden, wodurch es möglich ist, die Leistungsaufnahme des Widerstands zu bestimmen.

Dämpfungsglieder erzeugen immer Wärme, da sie bei der Abschwächung von Signalen Strom verbrauchen. Daher muss darauf geachtet werden, dass das Dämpfungsglied mit der Nennleistung oder darunter betrieben wird. Insbesondere Dämpfungsglieder mit hoher Leistung erzeugen viel Wärme, so dass die Verwendung von Leistungsabschwächern mit eingebautem Kühlkörper in Betracht gezogen werden sollte.

Arten von Dämpfungsgliedern

1. F-Typ Dämpfungsglied

Dies ist ein gängiger Typ von Dämpfungsgliedern, der in Antennensignalübertragungssystemen usw. verwendet wird. F-Typ bezieht sich auf die 75 Ω F-Typ-Kontakte (Steckverbinder), die in Rundfunk- und Kommunikationsgeräten wie Fernsehgeräten verwendet werden.

Andere Steckertypen sind N- und BNC-Stecker, die in Messgeräten verwendet werden, und M-Stecker, die im Amateurfunk eingesetzt werden. In vielen Fällen werden Dämpfungsstufen von 3 dB, 6 dB, 10 dB und 20 dB verwendet.

2. Dämpfungsglied vom Typ F für Schraubklemmen

Diese Schraubklemmen sind Klemmen, die auf der einen Seite eine Schraubklemme und auf der anderen Seite eine F-Steckerschraube haben. Dämpfungsglieder vom Typ F für Schraubklemmen wurden früher häufig verwendet, werden aber heute kaum noch eingesetzt.

Der Grund dafür ist, dass Schraubklemmen nur unzureichend abgeschirmt sind und unerwünschte Signale von außen leicht eindringen können.

3. Dämpfungsglied mit konstanter Impedanz

Der interne Schaltkreis eines Dämpfungsglieds mit konstanter Impedanz ist ein T- oder π-Dämpfungsglied, das aus drei Widerständen besteht, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben. Je nach der Impedanz der Übertragungsleitung handelt es sich entweder um ein 50 Ω- oder 75 Ω-System oder um ein 600 Ω-System.

Die Verwendung eines Dämpfungsglieds mit konstanter Impedanz sorgt für eine genaue Dämpfung und erhält die Impedanzanpassung aufrecht. Signalreflexionen werden verhindert und eine stabile Signalübertragung kann erreicht werden.

4. Konstant-Impedanz-Stufen-Dämpfungsglied

Stufen-Dämpfungsglieder mit konstanter Impedanz ermöglichen eine einfache Einstellung des Signalpegels mittels eines Schalters. Spektrumanalysatoren und Signalgeneratoren verwenden Stufen-Dämpfungsglieder mit fester Impedanz.

5. Dämpfungsglied mit variabler Impedanz

Dämpfungsglieder mit variabler Impendanz werden manchmal auch nur als Dämpfungsglieder bezeichnet. Es handelt sich hauptsächlich um eine Dämpfungsschaltung mit einer einfachen Widerstandsteilung, im Allgemeinen mit einer hohen Impedanz auf der Eingangsseite und einer niedrigen Impedanz auf der Ausgangsseite.

Bei niederfrequenten elektrischen Signalen, wie z. B. Sprachsignalen, sind solche Dämpfungsglieder unproblematisch, da das reflektierte Signal nahezu vernachlässigbar ist. Für hochfrequente Signale wie Fernsehsendungen können impedanzvariable Dämpfungsglieder jedoch nicht verwendet werden, da sie Fehlanpassungen verursachen.

Was ist eine Bitumenemulsion?

Bitumenemulsion ist ein Material, das bei Raumtemperatur eingebaut werden kann.

Asphalt wird in der Regel erhitzt und in flüssiger Form aufgetragen, während Bitumenemulsionen bei Raumtemperatur aufgetragen werden können.

Anwendungen von Bitumenemulsion

1. Straßenbelag

Bitumenemulsionen werden als Grund- und Haftbeschichtungen für Asphaltbeläge verwendet. Typische Asphaltbefestigungen bestehen aus einer Fahrbahn, die aus gebrochenen Steinen auf einem Untergrund gebildet wird, einer Tragschicht und einer Deckschicht, die durch Aufbringen einer erhitzten Asphaltmischung auf die Fahrbahn gebildet wird.

Die Bitumenemulsion wird nach der Herstellung des Straßenunterbaus auf die Oberfläche des Straßenunterbaus aufgetragen und bildet eine Grundschicht, die die Verbindung zwischen der Tragschicht und dem darauf aufgebrachten Straßenunterbau verbessert. Manchmal wird sie auch einfach als Emulsion bezeichnet. Als Grundierung dringt sie auch in den Straßenbelag ein und stabilisiert ihn.

Darüber hinaus verhindert sie das Auskolken des Straßenbelags bei Regen, verhindert das Eindringen von Oberflächenwasser und blockiert das kapillare Aufsteigen von Feuchtigkeit aus dem Straßenbelag. Bitumenemulsionen können auch nach der Herstellung der Tragschicht auf die Oberfläche der Tragschicht aufgetragen werden, um eine Haftschicht zu bilden, die die Passung zwischen der Deckschicht und der darauf aufgebrachten Tragschicht verbessert.

In anderen Fällen werden sie nach der Herstellung der Deckschicht aufgetragen und zur Behandlung der Oberfläche des Belags verwendet. Bitumenemulsionen eignen sich auch für die Abdichtung von anderen Bauwerken als Fahrbahnen.

2. Förderung der Begrünung

Bitumenemulsionen werden auch zur Förderung der Begrünung eingesetzt. Wenn beispielsweise Saatgut auf die Oberfläche gesät wird, wird es vom Regen weggespült.

Wird jedoch eine Mischung aus Saatgut, Erde, Dünger und Wasser auf die Oberfläche gesprüht und anschließend mit einer Emulsion bedeckt, kann das Saatgut vor Erosion durch Regen geschützt werden. Bitumenemulsionen sind daher auch zur Förderung der Begrünung geeignet.

Funktionsweise von Bitumenemulsionen

Bitumenemulsionen werden durch Dispergieren feiner Bitumenpartikel in Wasser mit Hilfe eines Emulgators hergestellt. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei Raumtemperatur versprüht werden können. Nach dem Versprühen trennen sich das Wasser und die Bitumenpartikel, wodurch die Bitumenpartikel aggregieren und einen Klebefilm bilden.

Die Hauptbestandteile sind reines Bitumen, Wasser und Emulgatoren, wobei der Hauptbestandteil, reines Bitumen, 50-70 % der Gesamtmenge ausmacht. Der zweithäufigste Bestandteil nach Bitumen ist Wasser, gefolgt von Emulgatoren.

Arten von Bitumenemulsionen

Bitumenemulsionen werden je nach Art des Emulgators, bei dem es sich um ein Tensid handelt, in drei Kategorien eingeteilt: kationische Emulsionen, anionische Emulsionen und nichtionische Emulsionen. Obwohl Emulgatoren in geringeren Mengen als andere Bestandteile vorhanden sind, haben ihre Eigenschaften einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften von Asphaltemulsionen.

1. Kationische Emulsionen

Kationische Emulsionen sind kationische Emulgatoren. Die Wasser- und Bitumenteilchen trennen sich nach dem Aufsprühen leicht, und es bildet sich ein Film, ohne dass das Wasser verdampfen muss.

Kationische Emulsionen machen den Großteil der für Asphaltbeläge verwendeten Bitumenemulsionen aus, da sie schnell einen Film auf der Oberfläche des Schotters bilden können.

2. Anionische Emulsionen

Anionische Emulsionen sind Emulsionen, die anionische Emulgatoren verwenden. Sie haben den Nachteil, dass sich die Wasser- und Bitumenteilchen nur schwer trennen lassen und es länger dauert, bis sich ein Film bildet.

Allerdings sind sie als Emulsionen sehr stabil und können lange gelagert werden. Sie werden als Dichtungsschlämme und Bitumenemulsion für Abdichtungen verwendet.

3. Nichtionische Emulsionen

Nichtionische Emulsionen sind Emulgatoren. Nichtionische Emulsionen zeichnen sich durch ihre fehlende Ladung und ihre hohe chemische Stabilität aus. Sie lassen sich leicht mit alkalischen Stoffen wie Zement mischen und werden z. B. als Emulsionen für Fahrbahnsanierungsverfahren und Zementemulsionsmörtel verwendet.

Weitere Informationen über Bitumenemulsionen

Vorteile von Bitumenemulsionen

Gewöhnlicher Asphalt hat bei Raumtemperatur geringe Fließeigenschaften. Wenn er für den Straßenbau verwendet wird, muss er daher auf mehrere hundert Grad Celsius erhitzt oder mit einem organischen Lösungsmittel gemischt werden. Dies hat zu Problemen wie der Entstehung ungewöhnlicher Gerüche beim Erhitzen geführt.

Bitumenemulsionen hingegen müssen nicht erhitzt werden und können bei Raumtemperatur aufgetragen werden. Sie sind daher einfach zu handhaben, erzeugen keine ungewöhnlichen Gerüche und können die Kohlendioxidemissionen reduzieren, was ihren Anwendungsbereich erweitert, da sie einen Beitrag zum Umweltschutz leisten können.

Was ist Asphalt?

Asphalt ist ein schwarzes Material, das hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen besteht, die durch die Raffination von Rohöl gewonnen werden.

Asphalt wird auch als Erdbitumen oder gemahlenes Bitumen bezeichnet. Bei Raumtemperatur ist es fest oder halbfest, schmilzt aber bei hohen Temperaturen leicht zu einer Flüssigkeit.

Der größte Teil des heute verwendeten Asphalts wird aus Erdöl gewonnen. Es gibt jedoch auch natürlich vorkommendes Asphalt. Es kann auch zwischen Asphalt und verarbeiteten Produkten unterschieden werden, die durch die Mischung von Asphalt mit Sand oder Steinen hergestellt werden und als Asphaltmischungen bezeichnet werden.

Ähnlich wie Asphalt ist auch Beton. Beton ist eine andere Substanz, da es sich um ein Pulver handelt, das durch Zugabe von Sand und Wasser zu Zement und durch eine Polymerisationsreaktion verfestigt wird.

Anwendungen von Asphalt

Asphalt wird hauptsächlich als Straßenbelag, Kraftstoff und Baumaterial verwendet.

1. Straßenbelag

Asphalt wird für den Bau von Straßen verwendet. Asphalt ist aus mehreren Gründen nützlich, einer davon ist sein niedriger Preis.

Im Vergleich zu Beton kann es zu niedrigeren Stückkosten eingebaut werden. Ein weiterer Grund für die Verwendung von Asphalt als Straßenbelag ist, dass es in kurzer Zeit hergestellt werden kann und seine Durchlässigkeit kontrolliert werden kann.

In jüngster Zeit wurden Asphaltbeläge mit Wasserrückhalte- und Wärmedämmeigenschaften und Geräuscharmut entwickelt, um das Phänomen der Wärmeinsel zu bekämpfen.

2. Baumaterialien

Asphalt wird auch als Baumaterial verwendet. Dachplanen zum Beispiel können aus Asphalt hergestellt werden und werden als Asphaltdach bezeichnet. Asphaltbedachungen unter Dachbauteilen dienen dazu, das Eindringen von Regenwasser zu verhindern.

In den letzten Jahren wurden modifizierte Gummi-Asphalt-Dächer entwickelt, bei denen Asphalt mit Gummi oder Kunstharz gemischt wird.

3. Brennstoff

Asphalt ist bei Raumtemperatur fest und lässt sich als Brennstoff nur schwer handhaben. Dennoch wird er als Brennstoff für Kessel zur Stromerzeugung verwendet, da er im Vergleich zu schwerem Heizöl kostengünstig ist und schnell geliefert werden kann.

Das natürlich gewonnene, weniger zähflüssige Produkt wird zu einem feinen Pulver gemahlen und zur Verbrennung in einen Verbrennungsofen mit einem Feinbrenner eingeblasen. Schwere Rückstände, z. B. aus der Destillation von Schweröl, sind hochviskos und werden erhitzt, um sie flüssig zu machen, z. B. beim Transport. Bei der Verwendung werden sie mit dem überschüssigen Dampf aus dem Kessel erhitzt, um ihre Fließfähigkeit zu erhalten, und dann mit einem Brenner in den Verbrennungsprozess eingeblasen.

In beiden Fällen ist der Gehalt an Restkohlenstoff und Metallasche nach der Verbrennung höher als bei schwerem Heizöl, sodass die Rückstände nach der Verbrennung behandelt werden müssen.

Funktionsweise von Asphalt

Asphalt wird durch Destillation von Rohöl gewonnen, dessen Hauptbestandteile Paraffine, Naphthene und aromatische Kohlenwasserstoffe sind. Das Produkt wird mit Sand und Zuschlagstoffen vermischt. Diese Mischungen werden erhitzt und in flüssiger Form verwendet, verfestigen sich jedoch bei Raumtemperatur, was die Bauarbeiten erschwert.

Um die Viskosität zu verringern, werden so genannte Emulgatoren eingesetzt. Asphaltemulsionen dispergieren den Asphalt in Form von Partikeln, wodurch seine Viskosität verringert wird und er bei Raumtemperatur eingebaut werden kann. Es gibt drei Arten von Emulgatoren: kationische Emulsionen/anionische Emulsionen/nichtionische Emulsionen, wobei die kationischen Emulsionen derzeit am häufigsten verwendet werden.

Der verwendete Emulgator verändert die Eigenschaften, aber auch der dem Asphalt beigemischte Füllstoff beeinflusst die Eigenschaften. Füllstoff ist ein pulverisiertes Material wie Kalkstein. Die Beimischung von Füllstoff soll die Viskosität verbessern.

Ein dichtes Asphaltgemisch, das auf einer typischen Straße verwendet wird, hat eine Zusammensetzung von 55 % groben Zuschlagstoffen, 35 % feinen Zuschlagstoffen, 5 % Füllstoff und 5 % Asphalt. Für eine höhere Durchlässigkeit wird mehr grobe Gesteinskörnung verwendet, für eine geringere Durchlässigkeit mehr feine Gesteinskörnung. Die Zusammensetzung kann geändert werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.

Weitere Informationen über Asphalt

Probleme bei der Verwendung als Brennstoff

Es gibt zwei Hauptprobleme bei der Verwendung von Asphalt als Kraftstoff, nämlich Verschleiß und Verschmutzung der Verbrennungsanlagen und Luftverschmutzung durch Verbrennungsabgase. Die Verunreinigungen im Asphalt werden durch die verschiedenen Schwermetalle und den Schwefelgehalt im Asphalt verursacht.

Von den verschiedenen Schwermetallen haben Vanadiumverbindungen einen niedrigeren Schmelzpunkt als andere Metalloxide, sodass sich im Feuerraum einen Nebel bilden und ablagern. Die geschmolzenen Ablagerungen behindern die Wärmeübertragung und verursachen Korrosion, was zu einer verminderten Kesselleistung führt. Er muss daher regelmäßig gereinigt werden.

Der größte Teil des Schwefelgehalts wird als Schwefeloxide vergast. Da diese in unverändertem Zustand eine Luftverschmutzung verursachen, sind Rauchgasentschwefelungsanlagen oder Rauchgasbehandlungsanlagen erforderlich. Je nach Menge des Rauchgases können Großanlagen erforderlich sein. In den letzten Jahren ist seine Verwendung als Brennstoff aufgrund strengerer Umweltvorschriften und höherer Kosten für die Wartung der Anlagen immer schwieriger geworden.

Was ist Acrylharzfarbe?

Acrylharzfarben sind Farben, die hauptsächlich aus Acrylharz hergestellt werden, das um 1950 entwickelt wurde. Acrylharz wird aus Monomeren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, deren Estern und Styrol copolymerisiert und wird aufgrund seines hohen Freiheitsgrades im Moleküldesign nicht nur in Farben, sondern auch in einer Vielzahl von Anwendungen wie Klebstoffen und organischem Glas eingesetzt.

Als Acrylharzfarben zum ersten Mal auf den Markt kamen, wurden sie wegen ihrer guten Farbe und ihres Glanzes schnell populär, aber heutzutage sind die leistungsfähigeren Urethan- und Acrylsilikonharzfarben der Mainstream. Aufgrund der Problematik der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) werden lösungsmittelbasierte Systeme zunehmend durch wasserbasierte Systeme ersetzt.

Verwendungszwecke von Acrylharzfarben

Zu den Hauptanwendungsgebieten für Acrylharzfarben gehören Außenwandanstriche und Heimwerkerarbeiten. Obwohl die Verwendung von Acrylharzlacken aufgrund der Verbreitung von Urethanharzlacken zurückgegangen ist, werden sie immer noch häufig für die Deckbeschichtung von Beton, Mörtel, Dachziegeln, PC-Beton und anderen Oberflächen im Außen- und Innenbereich von Gebäuden verwendet.

Acrylharzfarben werden aufgrund der breiten Farbpalette auch häufig für Möbel und Heimwerkerprojekte verwendet. Acrylharze sind vielseitig einsetzbar, da die physikalischen Eigenschaften des Farbfilms je nach Anwendung von flexibel bis hart variiert werden können, indem die Art des Monomers und der Polymerisationsgrad angepasst werden.

Arten von Acrylharzfarben

Es gibt zwei Arten von Acrylharzfarben: Acrylfarben auf Ölbasis und auf Lösemittelbasis sowie Acryldispersionsfarben auf Wasserbasis.

1. Lösemittelhaltige Acryllacke

Lösemittelhaltige Acryllacke sind Lacke, bei denen das Acrylharz in einem Lösemittel, dem Verdünner, gelöst ist, so dass die Lackfilmbildung auf molekularer Ebene erfolgt und daher eine ausgezeichnete Wetter-, Wasser-, Alkali- und Ölbeständigkeit aufweist. Die Hauptnachteile von Acrylfarben auf Lösungsmittelbasis sind der Geruch von Verdünner und giftigen Substanzen.

Da der Hauptzweck der Verwendung im Bauwesen liegt, muss auf die Umgebung Rücksicht genommen werden. Darüber hinaus sind Schutzmaßnahmen nicht nur für die Umgebung, sondern auch für die mit dem Produkt umgehenden Arbeitnehmer erforderlich.

2. Acryldispersionsfarben

Acryldispersionsfarben, auch Acrylharzfarben auf Wasserbasis genannt, sind Farben, bei denen Acrylharz in Wasser emulgiert und dispergiert wird. Wie bei lösemittelhaltigen Acrylfarben ist es möglich, Funktionen zu gestalten. In jüngster Zeit wurden Farben mit verbesserter Funktionalität entwickelt, indem Zusatzstoffe wie Antiseptika, Antischaummittel, Antimykotika und Antifoulingmittel hinzugefügt wurden.

Acryldispersionsfarben kommen ohne Lösungsmittel aus und sind daher weitgehend frei von Geruchsbelästigung und Schädigung durch toxische Substanzen. Aufgrund der immer höheren Funktionalität, die durch Zusatzstoffe erreicht wird, werden diese Farben immer häufiger auch in der Architektur eingesetzt.

Weitere Informationen über Acrylharzfarben

1. Vor- und Nachteile von Acrylharzfarben

Zu den Vorteilen von Acrylharzfarben gehören der niedrige Preis, die gute Farb- und Glanzwirkung, die breite Farbpalette, die einfache Handhabung durch Laien und die leichte Verarbeitbarkeit. Nachteilig ist hingegen, dass sie anfällig für UV-Strahlen sind und schnell verderben. Der Hauptgrund für den starken Nachfragerückgang ist die geringe Beständigkeit gegen UV-Strahlen und andere Witterungseinflüsse.

Außerdem werden dem Anstrichfilm Weichmacher beigemischt, um ihn flexibel zu machen. Die Weichmacher werden jedoch durch Hitze und UV-Strahlen allmählich abgebaut, wodurch der Anstrichfilm aushärtet und Risse bekommt, die so genannte Rissbildung. Die Lebensdauer von Acrylharzfarben ist kurz und liegt zwischen 5 und 8 Jahren, so dass sich Acryl-Silikonharzfarben mit einer längeren Lebensdauer immer mehr durchsetzen.

Acrylsilikonharz ist ein Acrylharz, in dessen Molekül ein Silikonskelett eingebaut ist. Dadurch werden die Nachteile von Acrylharzen verringert. Acryl-Silikonharzfarben werden daher häufig in Anstrichen für den Außenbereich von Wohngebäuden verwendet.

2. Herstellungsverfahren für Acrylharzfarben

Im Allgemeinen werden die Farben in fünf Verfahren hergestellt. Für Acrylemulsionsfarben werden mehr Dispergiermittel und andere Zusatzstoffe benötigt als für lösemittelhaltige Acrylfarben, da mehr Partikel zu dispergieren sind. Darüber hinaus werden manchmal reaktive Vernetzungsmittel als Rohstoffe zugesetzt, um die Festigkeit des Farbfilms zu erhöhen.

• Vorkneten
  Harze, Pigmente, Tenside und Lösungsmittel werden gemischt, um eine Partikeldispersion (Mahlgut) herzustellen.
• Dispersion
  Die Mahlgutbasis wird in einer Dispergiermaschine dispergiert, bis sie gleichmäßig ist.
• Formulierung
  Der dispergierten Mahlgutbasis werden Additive und andere Inhaltsstoffe zugesetzt, um die Leistung der Farbe zu verbessern.
• Filtrierung
  Die Farbe wird gefiltert, um Fremdstoffe zu entfernen.
• Färben
  Die fertige Farbe wird durch das Einmischen von Farblacken eingefärbt. Nach dem Einfärben wird das Produkt in einzelne Behälter abgefüllt und versandt.

3. Merkmale der Acrylharz-Einbrennbeschichtung

Die Acrylharz-Einbrennlackierung ist eine Beschichtungsmethode, bei der Acrylharzfarbe auf das Objekt aufgetragen und das Objekt anschließend erhitzt wird, um das Acrylharz durch Wärme auszuhärten, was die Festigkeit des Beschichtungsfilms erheblich erhöht. Acrylharze müssen 20 bis 30 Minuten lang bei einer hohen Temperatur von 140°C bis 180°C erhitzt und getrocknet werden. Die Einbrennbeschichtung erhöht die Härte, Kratzfestigkeit und Haftung des Beschichtungsfilms.

Einbrennlacke sind witterungsbeständiger, was die Schwachstellen von Acrylharzen, wie UV-bedingte Verschlechterung, Ausbleichen und Kreidung, verbessert. Der Nachteil ist jedoch, dass die zähe Beschichtung eine Schwäche in Bezug auf Flexibilität und Rissbildung aufweist. Einbrennlacke auf Acrylbasis eignen sich daher für Produkte im Außenbereich.

Weitere Anwendungsbereiche sind Möbel und Wandbeschichtungen für den Innen- und Außenbereich sowie die Lackierung von Kleinteilen aufgrund seiner besonderen Eigenschaften. Sie wird auf einer breiten Palette von Produkten eingesetzt, von Industrieerzeugnissen aus Metall bis hin zu Dekorationsartikeln, z. B. auf bekannten Gegenständen wie wetterfesten Verkaufsautomaten und Accessoires, die farbige Anstriche erfordern.

Die Einbrennlackierung kann die Funktionalität von Acrylharzen über ihre ursprüngliche Leistung hinaus verbessern. Da jedoch hohe Temperaturen und lange Einbrennzeiten erforderlich sind, gibt es Einschränkungen hinsichtlich der Hitzebeständigkeitstemperatur des zu beschichtenden Objekts und der Größe des Objekts.

Was ist ein Acrylat-Klebstoff?

Acrylat-Klebstoffe sind Klebstoffe auf der Basis von Acrylsäure oder deren Derivaten (z. B. Methylmethacrylat).

Sie werden je nach dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von chemischen Reaktionen während des Aushärtungsprozesses in die erste bis dritte Generation eingeteilt. Die zweite Generation (SGA: Second Generation Acrylic Adhesives), bei der während des Aushärtungsprozesses eine Polymerisationsreaktion abläuft, ist derzeit die gängigste.

Zu den SGA gehören Zweikomponententypen, bei denen die Aushärtungsreaktion stattfindet, wenn Haupt- und Aushärter miteinander in Kontakt kommen, Einkomponententypen, bei denen anstelle eines Aushärters ein Primer verwendet wird, und Einkomponententypen, bei denen die Aushärtung durch Erhitzen erfolgt. Der Zweikomponententyp wird derzeit am häufigsten verwendet.

SGA verfügt über eine ausgezeichnete Schlag-, Hitze- und Wasserbeständigkeit und ist daher einer der zuverlässigsten Strukturklebstoffe (sehr zuverlässige Klebstoffe, deren Klebeeigenschaften auch bei hoher Belastung über lange Zeiträume hinweg kaum nachlassen).

Unterschiede zwischen Acrylat-Klebstoffen und Klebstoffen für Acrylharze

Unterschiede zwischen Acrylat-Klebstoffen und Klebstoffen für Acrylharze Trotz ihrer ähnlichen Namen haben diese beiden Klebstoffarten völlig unterschiedliche Eigenschaften.

Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass in einigen Fällen beide Klebstoffe als Acrylat-Klebstoffe bezeichnet werden. Acrylat-Klebstoffe, um die es auch in diesem Artikel geht, sind Klebstoffe, die als Hauptbestandteil Acrylsäure und ihre Derivate enthalten, während sich Klebstoffe für Acrylharze auf Schmelzmittel beziehen, die zum Schmelzen und Verkleben von Acrylplatten verwendet werden, und völlig andere Klebstoffprinzipien und Anwendungen haben.

Anwendungen von Acrylat-Klebstoffen

Acrylat-Klebstoffe der zweiten Generation (SGA), die derzeit den Hauptanteil ausmachen, sind für den privaten und industriellen Gebrauch erhältlich und werden für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Sie eignen sich insbesondere für die Verklebung der folgenden Substrate:

1. Metalle

2. Thermoplastische Harze

3. Duroplastische Harze

4. Verbundwerkstoffe

Zweikomponenten-SGA eignet sich hervorragend für die Verklebung verschiedener Materialien und großer Flächen und wird z. B. zur Befestigung von Motormagneten (Permanentmagneten) an Statoren in Kraftfahrzeugen und zur Verklebung von Batteriezellen in Elektrofahrzeugen verwendet.

Es wird auch als Abdichtungsmaterial zum Schutz elektronischer Leiterplatten verwendet. Darüber hinaus werden sie in einer Vielzahl anderer Bereiche eingesetzt, z. B. beim Verkleben von Kunststoffen, Metallen und Fliesen sowie bei Bauanwendungen.

Funktionsweise der Acrylat-Klebstoffe

Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die verschiedenen Generationen von Acrylat-Klebstoffen:

• Erste Generation
  Dieser Typ besteht aus Acrylmonomeren, Acryloligomeren und Härtern, wobei beim Aushärten keine chemische Reaktion stattfindet.
• Zweite Generation
  Besteht fast aus der gleichen Zusammensetzung wie die erste Generation, aber bei der zweiten Generation erfolgt die Aushärtung durch eine Polymerisationsreaktion zwischen dem Monomer und dem Polymer. Im Vergleich zur ersten Generation zeichnet sie sich durch bessere Haftung, Haltbarkeit und verschiedene andere Eigenschaften aus.
• Dritte Generation
  Bei diesem Typ wird die radikalische Polymerisation eingeleitet und die Aushärtung erfolgt durch Bestrahlung mit Energie wie ultraviolettem Licht oder elektromagnetischen Wellen. Acrylat-Klebstoffe der zweiten Generation (SGA), die gegenwärtig am weitesten verbreitet sind, werden in Zweikomponenten-, Einkomponenten-Grundierungs- und Einkomponententypen eingeteilt.

Der Zweikomponententyp besteht aus zwei Komponenten, A und B. Die Hauptbestandteile sind bei beiden Typen im Wesentlichen gleich und bestehen aus Acrylmonomeren und Elastomeren.

Der Unterschied in der Zusammensetzung der beiden Flüssigkeiten besteht darin, dass in Mittel A Cumolhydroperoxid als Polymerisationsinitiator zugesetzt wird, während in Mittel B ein Reduktionsmittel wie ein Metallkomplex oder ein Thioharnstoffderivat als Härtungsbeschleuniger zugesetzt wird.

Durch das Vermischen beider Flüssigkeiten wird eine Radikalreaktion ausgelöst und die Härtung des Acrylmonomers eingeleitet. Da die Hauptbestandteile dieser beiden Flüssigkeiten im Wesentlichen gleich sind, lassen sie sich sehr leicht mischen, und selbst geringfügige Schwankungen im Mischungsverhältnis der beiden Flüssigkeiten wirken sich nicht wesentlich auf die physikalischen Eigenschaften nach dem Aushärten aus.

Dies ist ein sehr benutzerfreundliches Merkmal, da das Mischungsverhältnis der beiden Flüssigkeiten nicht unbedingt 1:1 sein muss.

Bei der Einkomponenten-Grundierung wird der Härter der Zweikomponenten-Grundierung durch eine Grundierung ersetzt, die wie die Zweikomponenten-Grundierung Radikale erzeugt und aushärtet. Der Einkomponenten-Typ enthält einen Katalysator, der durch Erhitzen aktiviert wird und beim Erhitzen aushärtet.

SGA verfügt über hervorragende Eigenschaften wie Öl-Oberflächenhaftung, ausgezeichnete Scher- und Zugfestigkeit und inneren Spannungsabbau. Andererseits sind methylmethacrylathaltige Klebstoffe aufgrund ihres Acrylatgeruchs auch problematisch.

Aushärtungszeit von Acrylat-Klebstoffen

Acrylat-Klebstoffe sind eine Art von Klebstoff, der durch chemische Reaktion aushärtet und sich durch extrem schnelle Aushärtungszeiten und starke Haftung auszeichnet. Die normale Aushärtezeit beträgt etwa 5 Minuten nach dem Auftragen.

Wenn der Klebstoff jedoch zur Verstärkung der Fuge verwendet wird, um das Austreten von Wasser aus der Fuge zu verhindern, muss er etwa einen Tag lang aushärten.

Bei der Verwendung des Klebstoffs ist es notwendig, nach dem Auftragen des Klebstoffs ein wenig zu warten, bis er verpresst wurde. Es dauert auch eine gewisse Zeit, bis der Kleber nach dem Verpressen vollständig ausgehärtet ist. Dies ist die Zeit, die erforderlich ist, damit sich die Klebstoffbestandteile ausbreiten und in die Luft und das Fügeteil eindringen können, damit der Klebstoff aushärten und haften kann.

Wenn man dem Klebstoff nach dem Auftragen einige Minuten Zeit gibt, bevor er gepresst wird, kann er an der Klebestelle haften und verhindert die Volumenschrumpfung, die beim Aushärten des Klebstoffs auftritt.

Wie man Acrylat-Klebstoffe entfernt

Acrylat-Klebstoffe lassen sich aufgrund ihrer extrem starken Klebkraft und Haltbarkeit nicht einfach entfernen. Wählen Sie eine Ablösemethode, die dem Haftmechanismus des Acrylalt-Klebstoffs entspricht.

Obwohl das Wort Klebstoff zur Beschreibung von Acrylat-Klebstoffen verwendet wird, handelt es sich technisch gesehen um Schweißen. Durch eine chemische Reaktion werden die zu verklebenden Teile aufgelöst.

Organische Lösungsmittel wie Toluol oder Benzol sind bei der Entfernung von lösungsmittelbasierten Klebstoffen wirksam. Lösungsmittelhaltige Klebstoffe enthalten zunächst Bestandteile, die Kunststoffe wie Acrylate anlösen. Organische Lösungsmittel haben die Eigenschaft, Kunststoffe aufzulösen, und sind bei der Entfernung von Acrylalt-Klebstoffen wirksam.

Einmal vollständig verschweißt, ist es sehr schwierig, sie sauber zu entfernen. In manchen Fällen muss man sich darauf einstellen, dass eine der Klebeflächen belassen und die andere zerstört wird. Um dies zu vermeiden, empfehlen wir, einmal das Ablösen mit Lösungsmittel zu versuchen.

Was ist zu tun, wenn Acrylat-Klebstoffe weiß werden?

Bei der Verwendung von Acrylat-Klebstoffen auf Cyanacrylat-Basis kann eine weiße Substanz um die Klebestelle herum zurückbleiben, was als Weißfärbung bezeichnet wird.

Um dieses Phänomen zu verhindern, ist es wichtig, die Klebefläche und ihre Umgebung von Staub und Feuchtigkeit zu befreien und eine Arbeitsumgebung mit geringer Luftfeuchtigkeit zu wählen.

Außerdem ist es ratsam, im Vorfeld einen Aushärtungsbeschleuniger zu verwenden, der das Ausbleichen weniger stark begünstigt. Falls es zu einem Ausbleichen kommt, kann es durch chemische Entfernung mit organischen Lösungsmitteln oder durch physikalische Entfernung mit Schleifpapier entfernt werden.

Was ist eine Acrylemulsion?

Acrylemulsionen sind Lösungen von in Wasser dispergiertem Acrylharz.

Das Acrylharz ist in der Lösung als mikroskopisch kleine Partikel dispergiert. Farben auf Lösungsmittelbasis wurden früher häufig als Außenwandfarben verwendet.

Da organische Lösungsmittel wie Verdünner jedoch gesundheitsschädlich sein können und bei der Verflüchtigung einen starken Geruch erzeugen, werden heute weitgehend Acrylemulsionen verwendet.

Anwendungen von Acrylemulsionen

Acrylemulsionen werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, darunter allgemeine Klebstoffe, Klebebänder, Textilverarbeitung, Folienbeschichtung und Medizin. Besonders häufig werden sie als Beschichtungen für die Außenwände von Gebäuden verwendet.

Funktionsweise der Acrylemulsionen

Acrylemulsionen sind Lösungen von Acrylharz, die gleichmäßig in Wasser dispergiert sind. Das Harz und das Wasser sind jedoch nicht kompatibel. Wenn die Monomere, aus denen das Acrylharz besteht, einfach in Wasser gemischt werden, trennen sie sich und fallen aus. Daher muss bei der Herstellung von Acrylemulsionen ein Emulgator mit hydrophilen Gruppen, die leicht mit Wasser verträglich sind, und hydrophoben Gruppen, die leicht mit dem Harz verträglich sind, hinzugefügt werden.

Wenn die Monomere und Emulgatoren, die das Acrylharz bilden, in Wasser dispergiert werden, werden die Monomere in die Mizellen eingebaut, die Aggregate von Emulgatoren sind. Zu diesem Zeitpunkt ist der Emulgator auf der Oberfläche des Monomers mit hydrophilen Gruppen auf der Wasserseite und hydrophoben Gruppen auf der Harzseite angeordnet. Darüber hinaus enthält die Lösung einen Polymerisationsinitiator, der eine Polymerisationsreaktion zwischen den Mizellen auslöst, und die Monomere verbinden sich zu dem Harz.

Aufgrund des Emulgators an der Oberfläche des Harzes dispergiert es im Wasser, ohne sich gegenseitig abzustoßen. Die Oberflächenladung des Emulgators auf jedem Teilchen ist gleich, so dass die Teilchen, wenn sie miteinander in Kontakt kommen, durch elektrostatische Abstoßungskräfte (Repulsion) getrennt und gleichmäßig dispergiert werden.

Weitere Informationen über Acrylemulsionen

1. Acrylemulsions-Farben

Acrylemulsionsfarben sind Farben, die sich nur mit Wasser leicht auflösen lassen. Sie sind auch deshalb so beliebt, weil keine Lösungsmittel erforderlich sind.

Zu den Acrylemulsionen gehören Acrylfarben mit halbglänzenden, transparenten Farben und Acryl-Gouache mit deckenden Farben.

Acrylfarben
Frisch aufgetragen haben Acrylfarben eine milchig-weiße Farbe und bestehen aus einer Mischung von Pigmenten, Wasser und Acrylharz. Wenn die Acrylfarbe im Laufe der Zeit aushärtet und das Wasser trocknet oder vom bemalten Objekt absorbiert wird, hat sie die Eigenschaft, ihre ursprüngliche Farbe wieder anzunehmen. Ein weiteres Merkmal dieser Acrylemulsionen ist, dass sie sich nach dem Aushärten des Acryls nur schwer wieder entfernen lassen.

Außerdem können Acrylfarben durch den Aushärtungsprozess schichtweise aufgetragen werden, so dass die Intensität der Farbe angepasst werden kann. Die Flexibilität des Acrylharzes kann auch genutzt werden, um auf harten Gegenständen wie Zement und Metall, aber auch auf weichen Gegenständen wie Kleidung zu malen.

Acryl-Gouache
Acrylat-Gouache ist eine Acrylemulsionsfarbe, die sich durch weniger Acrylharz und mehr Pigment auszeichnet. Sie zeichnet sich durch eine Farbe aus, die die darunter liegende Farbe überdeckt und einen matten Effekt hat. Sie eignet sich für das Malen großer Flächen und erzeugt nach dem Trocknen keine ungleichmäßigen Pinselstriche. Sie ist auch mit Ölfarben kompatibel, und Ölfarben können über Acryl-Gouache-Farben aufgetragen werden.

Der Nachteil ist jedoch die mangelnde Flexibilität aufgrund des geringen Acrylharzanteils. Sie können nicht in einer Schicht dick aufgetragen werden, so dass mehrere Farbschichten erforderlich sind. Außerdem haben sie eine schlechte Haftung und sind nicht für den Außenbereich geeignet.

2. Vor- und Nachteile von Acrylemulsionen

Acrylemulsionen werden aufgrund ihrer hohen Alkalibeständigkeit häufig auf Betonoberflächen, wie z. B. Außenwänden, verwendet. Acrylemulsionen bestehen aus in Wasser dispergiertem Acrylharz, das nach dem Auftragen trocknet und aushärtet. Dies hat den Vorteil, dass sich bei der Verarbeitung keine organischen Lösungsmittel verflüchtigen, der menschliche Körper wenig belastet wird und kein Geruch entsteht. Ein weiterer Vorteil ist der relativ niedrige Preis.

Nachteilig ist hingegen, dass die Lebensdauer mit etwa 5-7 Jahren kürzer ist als die der meisten Anstriche. Es ist auch nicht für Gebäude in feuchten Lagen geeignet, da es die Eigenschaft hat, zu durchlässig zu sein und bei Verwendung für Außenwandanstriche Feuchtigkeit von außen ins Innere dringen lassen kann.

Was ist ein Dpss-Laser?

Dpss-Laser sind LD-gepumpte Festkörperlaser (Diode Pumped Solid State Laser), die eine Art von Festkörperlaser sind, der einen Hochleistungs-Halbleiterlaser (Laserdiode; kurz LD) als Pumplicht verwendet.

LDs können Licht mit einer einzigen Wellenlänge emittieren und können daher effizient gepumpt werden.

LDs erzeugen nur wenig Wärme und haben eine lange Lebensdauer, wodurch sie kompakt und leicht sind und die Lebensdauer leicht verlängert werden kann.

Anwendungen für Dpss-Laser

Dpss-Laser werden als Lichtquellen für hochauflösende Bildgebungsgeräte, konfokale Mikroskope und DNA-Sequenzierung in der Biotechnologie sowie als Lichtquellen für Fluorometer und Raman-Spektrometer in der Messtechnik und für Hochgeschwindigkeits-Partikelmessungen eingesetzt. Tief-ultraviolette Single-Longitudinal-Mode-Dpss-Laser werden auch als Lichtquellen in UV-Raman-Spektrometern und in der Fluoreszenzbildgebung eingesetzt.

Außerhalb der Messtechnik werden sie aufgrund ihrer hohen Ausgangsleistung und ihres kompakten Oszillators auch als Lichtquellen für die Laserbearbeitung eingesetzt.

Grundsätze von Dpss-Lasern

Dpss-Laser können auf vielfältige Weise konfiguriert werden, doch hier einige Beispiele.

Der Dpss-Laser besteht aus einer LD als Anregungsquelle, einem Linsensystem zur Fokussierung des LD-Lichts auf einen Laserkristall, einem Laserkristall zur Oszillation des Lasers, einem nichtlinearen Kristall zur Wellenlängenkonversion, einem Resonanzspiegelpaar zwischen dem Laserkristall und dem nichtlinearen Kristall und einer Linse zur Kollimation des Ausgangslaserlichts.

Für den Laserkristall werden Nd:YVO4 und Yb:YAG verwendet, für den nichtlinearen Kristall KTP und BBP.

Wird beispielsweise Nd:YVO4 als Laserkristall verwendet, kann er durch eine LD mit einer Wellenlänge von 808 nm angeregt werden und ein Infrarotlicht von 1064 nm aussenden. Dieses IR-Licht kann durch den nichtlinearen Kristall KTP in ein grünes Laserlicht von 532 nm umgewandelt werden. Außerdem kann das Licht von 532 nm durch den nichtlinearen BBP-Kristall in einen UV-Laserstrahl von 266 nm umgewandelt werden.

Dpss-Laser können durch Wellenlängenkonversion UV- und sichtbares Licht bei verschiedenen Wellenlängen ausgeben.