Viskosität

Die Viskosität beschreibt die Zäh‑ bzw. Dickflüssigkeit eines Fluids und damit seinen Widerstand gegen das Fließen. Sie ist ein grundlegender physikalischer Kennwert für Flüssigkeiten, Pasten und Harze und bestimmt, wie leicht oder schwer ein Stoff beweglich ist.
Ein hoher Viskositätswert steht für ein dickflüssiges, schwer fließendes Medium, während eine niedrige Viskosität auf eine dünnflüssige, leicht fließende Substanz hinweist. Die Viskosität ist damit ein zentraler Parameter für Verarbeitung, Dosierung und Applikation von Materialien.

Bedeutung und Funktionsweise der Viskosität
Viskosität entsteht durch die inneren Reibungskräfte zwischen den Molekülen eines Fluids. Je stärker diese Wechselwirkungen sind, desto mehr Energie ist erforderlich, um die Teilchen gegeneinander zu bewegen – das Material erscheint zähflüssiger.
Hohe Viskosität:

• starke Bindung zwischen den Teilchen
• geringe Beweglichkeit
• langsames Fließen

Niedrige Viskosität:

• schwächere intermolekulare Kräfte
• hohe Beweglichkeit
• schnelles Fließen

Die Fluidität (Fließfähigkeit) ist der Kehrwert der Viskosität.
Arten der Viskosität
Dynamische Viskosität

• Maß für den Fließwiderstand bei Scherung
  Häufig in mPa·s oder Pa·s angegeben

Kinematische Viskosität

• Verhältnis aus dynamischer Viskosität und Dichte
  Einheit: mm²/s
  Strukturviskose / zeitabhängige Systeme

Viskosität ändert sich unter Belastung
Beispiele: thixotrope Materialien
In industriellen Prozessen ist meist die dynamische Viskosität relevant.
Einflussfaktoren auf die Viskosität
Die Viskosität eines Materials hängt ab von:

• Temperatur (höhere Temperatur → meist geringere Viskosität)
• Chemischer Zusammensetzung
• Molekulargewicht
• Vernetzungsgrad
• Scherrate und Belastungsdauer
• Additiven und Füllstoffen

Gerade bei reaktiven Kunststoffen kann sich die Viskosität während der Verarbeitung durch Reaktion oder Aushärtung stark verändern.

Merkmale und Besonderheiten

• Zentrale Kenngröße für Fließverhalten
• Direkt verarbeitungsrelevant
• Stark temperaturabhängig
• Bestimmt Dosier‑ und Förderbarkeit
• Beeinflusst Benetzung, Füllverhalten und Oberflächenqualität
• Zeit‑ und scherratenabhängig bei nicht‑newtonschen Fluiden

Die Viskosität ist daher ein entscheidender Parameter für Prozessstabilität und Qualität.
Typische Anwendungsfälle
Viskosität spielt eine zentrale Rolle bei:

• Verguss‑ und Gießharzen
• Kleb‑ und Dichtstoffen
• Dosier‑ und Mischprozessen
• Beschichtungen und Lacken
• Polyurethan‑, Epoxid‑ und Silikonsystemen
• Lebensmittel‑ und Pharmaprozessen
• Hydraulik‑ und Schmierstoffen

Praxisbeispiele

• Dünnflüssiger Verguss, der auch kleinste Spalten zuverlässig füllt
• Hochviskoser Klebstoff, der nach dem Auftrag nicht verläuft
• Thixotropes Material, dessen Viskosität unter Bewegung sinkt

Vorteile und Nutzen der Kenntnis der Viskosität

• Optimale Materialauswahl für Anwendungen
• Sichere Auslegung von Dosier‑ und Fördertechnik
• Konstante Applikationsqualität
• Vermeidung von Lufteinschlüssen oder Unterfüllungen
• Anpassung von Prozessparametern (Temperatur, Druck)
• Höhere Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit