1Semester
In welchen vier Versuchsarten wird das mechanische Verhalten von Kunststoffen bestimmt?
- Kurzzeitversuch
- Zeitstandversuch
- Dauerschwingversuch
- Schlagversuch
In welche zwei Verhalten wird in der Berechnungspraxis unterschieden?
- Versagensverhalten
- Verformungsverhalten
In welche Kennwerte lassen sich Kunststoffe im werkrstoffmechanischen Verhalten einteilen?
- Spannungs -Grenzwehrt
- Dehnungs -Grenzwehrt
- Verformungs -Kennwehrt
-übrige Kennwerte ohne bezug auf Bauteilberechnung
Welches sind die drei wesentlichen Versagensmechanismen von Kunststoffen unter statischer Belastung?
- Rissbildung
- Verstreckung
- Bruch
Was verstehen Sie unter dem Begriff „Zeitstandfestigkeit“?
Zeitstandfestigkeit (Zeitstand-Zugfestigkeit)
Bruchkraft beim Zeitstand-Zugversuch, bezogen auf den Anfangsquerschnitt
des Probekörpers, in Abhängigkeit der Belastungsdauer (sog. Standzeit)
Was verstehen Sie unter Verstreckung und welche zwei Werkstoffkennwehrte zeigen den Beginn der verstreckung?
Bei Kunststoffen mit zähem Verhalten geht dem Bruch eine mehr oder weniger grosse Verstreckung
voraus
- Streckspannung
- Streckdehnung
Welche zwei Werkstoffkennwehrte charakterisieren die Rissbildung an Polymerbauteilen?
- Fliessdehnung
- Fliessgrenzdehnung
Welche Faktoren beeinflussen das Verformungsverhalten?
- Bauteilgeometrie
- Steifigkeit des Werkstoffs
Was verstehen Sie unter der Energieelastischen Verformung?
Reversible Verformung unter Änderung der inneren Energie in den Primärbindungen der
Makromoleküle, folgt der Belastung praktisch ohne Zeitverzug, tritt hauptsächlich im Glaszustand
auf.
Was verstehen Sie unter der Entropieelastische (viskoelastische) Verformung?
Reversible Verformung unter Änderung des Ordnungszustandes der Makromoleküle folgt der Belastung mit zeitlicher Verzögerung, tritt hauptsächlich oberhalb der
Glastemperatur auf.
Was verstehen Sie unter bleibende Verformung?
Irreversible (bleibende) Verformung infolge Bildung von Verstreckungen und Mikrorissen
tritt hauptsächlich oberhalb der Glastemperatur und bei grösseren
Verformungen, d.h. oberhalb der Fliess- bzw. Fliessgrenzdehnung, auf.
Welches sind die wichtigsten Einflussfaktoren für das Verformungsverhalten?
- Zeit
- Temperatur
-Feuchtigteit
-Belastungsgeschwindigkeit
Beschreiben Sie die Viskoelastizität.
Sie ist stark temperaturabhängig.
Äusserlich ist das viskoelastische
Verhalten dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffsteifigkeit mit zunehmender Belastungszeit
abnimmt
Was zeigt dieses Diagramm?
Zeitdehnlinien-Diagramm
Was zeigt dieses Diagramm?
Zeitstand-Diagramm
Was zeigt dieses Diagramm?
Isochrones Spannungs-Dehnungs-Diagramm
Was zeigt dieses Diagramm?
Kriechmodul-Diagramm
Beschreiben Sie den Begriff Kriechen (Retardieren)
Kriechen (Retardation) ist definiert als Verformungszunahme in Funktion der Zeit bei konstanter Last
(Spannung)
Beschreiben Sie den Begriff Relaxieren.
Entspannung (Relaxation) ist definiert als Spannungsabnahme in Funktion der Zeit bei konstanter
Verformung (Dehnung)
Wie lautet die Formel für den Kriechmodul?
.
Aufteilung der Kunststoffanwendungen in %
- Bauwesen: 26 %
Verpackungsindustrie: 25 %
Möbelindustrie: 9 %
Fahrzeugindustrie: 8 %
Elektroindustrie: 7 %
Haushalt: 4 %
Landwirtschaft: 1 %
Sonstige: 20 %
Aus was setzen sich kunststoffe zusammen?
Kunststoffe = Polymere + Additive
Die Anordnung von Seitengruppen an den Polymerketten (Taktizität) weist eine bestimmte Gesetzmässigkeit
auf, welche?
- isotaktisch:
Seitengruppen stets auf der gleichen Seite der Hauptkette
- syndiotaktisch:
Seitengruppen abwechselnd auf beiden Seiten der Hauptkette
- ataktisch:
Seitengruppen statistisch auf beide Seiten der Hauptkette verteilt
welche bindungsarten gibt es und wie unterscheiden sie sich?
Hauptvalenzbindungen (auch: Primärbindungen) sind chemische Bindungen zwischen den
Atomen resp. Monomeren im Makromolekül
Nebenvalenzbindungen (auch: Sekundärbindungen) sind physikalische Bindungskräfte
zwischen den Makromolekülen
Welche verschiedennen Arten der Nebenvalenzkräfte gibt es?
- Dispersionskräfte
- Dipol-Dipol-Kräfte
- Induktionskräfte
- Wasserstoffbrücken
- Ionenbindung
Was sind die wichtigsten Additivenin Kunststoffen?
- Stabilisatoren gegen Wärme-, Licht- und UV-Einwirkung, Oxidation, biologische Einflüsse
usw.
- Weichmacher
- Gleitmittel zur Verbesserung des Reib- und Verschleissverhaltens
- Füllstoffe zur Veränderung von physikalischen Eigenschaften wie Dichte, Steifigkeit,
Schlagzähigkeit, elektrische Leitfähigkeit usw.
- Flammschutzmittel
- Verstärkungsmittel wie z.B. Fasern
- Farbpigmente und optische Aufheller
- Nukleirungsmittel, Verarbeitungshilfsmittel zur Beeinflussung der Viskosität,
- Treibmittel für Schaumstoffe
Nenne ein paar Beispiele für teilkristaline Thermoplaste:
PA, PE, PBT, PET, POM, PP
Nenne ein paar Beispiele für amorphe Thermoplaste:
PC, PMMA, PS, PVC
Nenne ein paar Beispiele für Elastomere:
NBR, CR, EPDM, FPM, BR; NR
Nenne ein paar Beispiele für Duroplaste:
EP, UP, MF, PF, PI
Wie sieht der thermisch- mechanische Zusammenhang bei amorphen Thermoplasten aus?
.
Wie sieht der thermisch- mechanische Zusammenhang bei teilkristalinen Thermoplasten aus?
.
Wie sieht der thermisch- mechanische Zusammenhang bei Elastomeren aus?
.
Wie sieht der thermisch- mechanische Zusammenhang bei aDuroplasten aus?
.
Was versteht man unter einem Polymerisat?
Monomere werden durch Aufspaltung von Mehrfachbindungen oder Öffnung von Ringstrukturen
über eine Kettenreaktion zu Polymeren (Polymerisaten) verbunden. Die Polymerisation
führt zu linearen Polymeren (Thermoplasten).
Beispiele: PE, PP, PIB, PVC, PP, POM
Was versteht man unter einem Polykondensat?
Monomere werden durch Abspaltung von monomeren Reaktionsprodukten, z.B. Wasser,
über eine Stufenreaktion zu Polymeren (Polykondensaten) verbunden. Die Polykondensation
kann zu linearen Polymeren oder vernetzten Kunststoffen (Duroplasten) führen.
Beispiele: PA, PBT, PET, PC, PF, UP
Was versteht man unter einem Polyaddukt?
Monomere werden durch intermolekulare "Wanderung" eines Wasserstoffatoms ohne Abspaltung
von Reaktionsprodukten über eine Stufenreaktion zu Polymeren (Polyaddukten)
verbunden. Die Polyaddition kann je nach Funktionalität zu linearen Polymeren oder vernetzten
Kunststoffen führen.
Beispiele: EP, PUR
Was versteht man unter Standart-Kunststoffen?
In grossen Mengen (rund 80 % der Gesamtproduktion) hergestellte, preisgünstige Polymerwerkstoffe
mit begrenztem Eigenschaftsniveau
Beispiele: PS, SB, PVC, PE, PMMA, PP
Was versteht man unter technischen Kunststoffen?
In begrenzten Mengen (rund 20 % der Gesamtproduktion) hergestellte und damit teurere
Polymerwerkstoffe für technisch anspruchsvollere Anwendungen
Beispiele: PA, POM, PC, PBT, PET, ABS, SAN, ABS+PC, PBT+PC
Was versteht man unter Hochleistungs- Kunststoffen?
In geringen Mengen (ca. 0,25 % der Gesamtproduktion) hergestellte, teure Polymerwerkstoffe
mit hochwertigen Eigenschaften, insbesondere Temperaturgrenzen, aber auch intrinsisch
leitfähige Kunststoffe u.a.m.
Beispiele: PSU, PPS, PAR, PEK, PAEK, PEEK, PI, PAI, PEI, PEC, PTFE, LCP; PAC, PPY
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Cartes-fiches
Aufteilung der Kunststoffanwendungen in %
- Bauwesen: 26 %
Verpackungsindustrie: 25 %
Möbelindustrie: 9 %
Fahrzeugindustrie: 8 %
Elektroindustrie: 7 %
Haushalt: 4 %
Landwirtschaft: 1 %
Sonstige: 20 %
Aus was setzen sich kunststoffe zusammen?
Kunststoffe = Polymere + Additive
Die Anordnung von Seitengruppen an den Polymerketten (Taktizität) weist eine bestimmte Gesetzmässigkeit
auf, welche?
- isotaktisch:
Seitengruppen stets auf der gleichen Seite der Hauptkette
- syndiotaktisch:
Seitengruppen abwechselnd auf beiden Seiten der Hauptkette
- ataktisch:
Seitengruppen statistisch auf beide Seiten der Hauptkette verteilt
welche bindungsarten gibt es und wie unterscheiden sie sich?
Hauptvalenzbindungen (auch: Primärbindungen) sind chemische Bindungen zwischen den
Atomen resp. Monomeren im Makromolekül
Nebenvalenzbindungen (auch: Sekundärbindungen) sind physikalische Bindungskräfte
zwischen den Makromolekülen
Welche verschiedennen Arten der Nebenvalenzkräfte gibt es?
- Dispersionskräfte
- Dipol-Dipol-Kräfte
- Induktionskräfte
- Wasserstoffbrücken
- Ionenbindung
Was sind die wichtigsten Additivenin Kunststoffen?
- Stabilisatoren gegen Wärme-, Licht- und UV-Einwirkung, Oxidation, biologische Einflüsse
usw.
- Weichmacher
- Gleitmittel zur Verbesserung des Reib- und Verschleissverhaltens
- Füllstoffe zur Veränderung von physikalischen Eigenschaften wie Dichte, Steifigkeit,
Schlagzähigkeit, elektrische Leitfähigkeit usw.
- Flammschutzmittel
- Verstärkungsmittel wie z.B. Fasern
- Farbpigmente und optische Aufheller
- Nukleirungsmittel, Verarbeitungshilfsmittel zur Beeinflussung der Viskosität,
- Treibmittel für Schaumstoffe
Nenne ein paar Beispiele für teilkristaline Thermoplaste:
PA, PE, PBT, PET, POM, PP
Nenne ein paar Beispiele für amorphe Thermoplaste:
PC, PMMA, PS, PVC
Nenne ein paar Beispiele für Elastomere:
NBR, CR, EPDM, FPM, BR; NR
Nenne ein paar Beispiele für Duroplaste:
EP, UP, MF, PF, PI
Wie sieht der thermisch- mechanische Zusammenhang bei amorphen Thermoplasten aus?
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Wie sieht der thermisch- mechanische Zusammenhang bei teilkristalinen Thermoplasten aus?
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Wie sieht der thermisch- mechanische Zusammenhang bei Elastomeren aus?
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Wie sieht der thermisch- mechanische Zusammenhang bei aDuroplasten aus?
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Was versteht man unter einem Polymerisat?
Monomere werden durch Aufspaltung von Mehrfachbindungen oder Öffnung von Ringstrukturen
über eine Kettenreaktion zu Polymeren (Polymerisaten) verbunden. Die Polymerisation
führt zu linearen Polymeren (Thermoplasten).
Beispiele: PE, PP, PIB, PVC, PP, POM
Was versteht man unter einem Polykondensat?
Monomere werden durch Abspaltung von monomeren Reaktionsprodukten, z.B. Wasser,
über eine Stufenreaktion zu Polymeren (Polykondensaten) verbunden. Die Polykondensation
kann zu linearen Polymeren oder vernetzten Kunststoffen (Duroplasten) führen.
Beispiele: PA, PBT, PET, PC, PF, UP
Was versteht man unter einem Polyaddukt?
Monomere werden durch intermolekulare "Wanderung" eines Wasserstoffatoms ohne Abspaltung
von Reaktionsprodukten über eine Stufenreaktion zu Polymeren (Polyaddukten)
verbunden. Die Polyaddition kann je nach Funktionalität zu linearen Polymeren oder vernetzten
Kunststoffen führen.
Beispiele: EP, PUR
Was versteht man unter Standart-Kunststoffen?
In grossen Mengen (rund 80 % der Gesamtproduktion) hergestellte, preisgünstige Polymerwerkstoffe
mit begrenztem Eigenschaftsniveau
Beispiele: PS, SB, PVC, PE, PMMA, PP
Was versteht man unter technischen Kunststoffen?
In begrenzten Mengen (rund 20 % der Gesamtproduktion) hergestellte und damit teurere
Polymerwerkstoffe für technisch anspruchsvollere Anwendungen
Beispiele: PA, POM, PC, PBT, PET, ABS, SAN, ABS+PC, PBT+PC
Was versteht man unter Hochleistungs- Kunststoffen?
In geringen Mengen (ca. 0,25 % der Gesamtproduktion) hergestellte, teure Polymerwerkstoffe
mit hochwertigen Eigenschaften, insbesondere Temperaturgrenzen, aber auch intrinsisch
leitfähige Kunststoffe u.a.m.
Beispiele: PSU, PPS, PAR, PEK, PAEK, PEEK, PI, PAI, PEI, PEC, PTFE, LCP; PAC, PPY
Faserverbundkunststoffe haben welche Vorteile?
Der Verbund einer Matrix aus Kunststoff mit darin eingebetteten Fasern dient dem Zweck der
Verstärkung, d.h. der Erhöhung von Festigkeit und Steifigkeit.
Aus was ergebn sich die mechanischen
Eigenschaften der Faserverbundkunststoffe (FVK) ?
- den mechanischen Eigenschaften des Matrixwerkstoffs
- den mechanischen Eigenschaften des Faserwerkstoffs
- des Faseranteils (in Volumen- oder Massenprozent)
- der Faserlänge
- der Faserorientierung
- der Haftfestigkeit zwischen Fasern und Matrix
Wie wird bei den Faserlängen unterschieden?
Kurzfasern mit Grössenordnung von 0,1 mm Länge als Additiv zu spritzgiessbaren Polymerwerkstoffen
- Langfasern im Bereich von 10 mm Länge als Additiv zu spritzgiessbaren Polymerwerkstoffen
- Endlosfasern in Geweben, Matten usw. und in Rovings (Bündel von Fäden aus Fasern) für
die Herstellung von Laminaten und Wickelkörpern
Was für Faserwerkstoffe werden verwendet?
- Glasfasern, gesponnen aus geschmolzenem Glas, mit hoher Festigkeit, geringe Steifigkeit, isotrop, kostengünstig
- Aramidfasern aus linearen, organischen Polymeren (Aramide), mit hoher Festigkeit und mittlerer Steifigkeit, sehr leicht, hygroskopisch, anisotrop
- Kohlenstofffasern, hergestellt aus PAN (Polyacrylnitril) oder fossilem Pech durch geeignete Wärmebehandlung, hohe Festigkeit und Steifigkeit, hohe Temperaturgrenzen, elektrisch und thermisch leitend, geringe Bruchdehnung, leicht, anisotrop, teuer
- Naturfasern wie Flachs, Hanf, Sisal u.a.m., geringe Festigkeit, leicht, hygroskopisch, allgemein grosse Streubreite der Eigenschaftswerte
Was verstehen Sie unter den Begriffen „Festigkeit“?
Festigkeit ist der Widerstand des Werkstoffs gegen äussere Belastung
Was verstehen Sie unter den Begriffen „Verformbarkeit“?
Verformbarkeit ist das Verformungsvermögen unter äusserer Belastung
Was verstehen Sie unter den Begriffen „Steifigkeit“?
Steifigkeit ist der Widerstand des Werkstoffs gegen eine Verformung
Was verstehen Sie unter den Begriffen „Zähigkeit“?
Zähigkeit ist das Arbeitsaufnahmevermögen bei äusserer Belastung
In welchen vier Versuchsarten wird das mechanische Verhalten von Kunststoffen bestimmt?
- Kurzzeitversuch
- Zeitstandversuch
- Dauerschwingversuch
- Schlagversuch
In welche zwei Verhalten wird in der Berechnungspraxis unterschieden?
- Versagensverhalten
- Verformungsverhalten
In welche Kennwerte lassen sich Kunststoffe im werkrstoffmechanischen Verhalten einteilen?
- Spannungs -Grenzwehrt
- Dehnungs -Grenzwehrt
- Verformungs -Kennwehrt
-übrige Kennwerte ohne bezug auf Bauteilberechnung
Welches sind die drei wesentlichen Versagensmechanismen von Kunststoffen unter statischer Belastung?
- Rissbildung
- Verstreckung
- Bruch
Was verstehen Sie unter dem Begriff „Zeitstandfestigkeit“?
Zeitstandfestigkeit (Zeitstand-Zugfestigkeit)
Bruchkraft beim Zeitstand-Zugversuch, bezogen auf den Anfangsquerschnitt
des Probekörpers, in Abhängigkeit der Belastungsdauer (sog. Standzeit)
Was verstehen Sie unter Verstreckung und welche zwei Werkstoffkennwehrte zeigen den Beginn der verstreckung?
Bei Kunststoffen mit zähem Verhalten geht dem Bruch eine mehr oder weniger grosse Verstreckung
voraus
- Streckspannung
- Streckdehnung
Welche zwei Werkstoffkennwehrte charakterisieren die Rissbildung an Polymerbauteilen?
- Fliessdehnung
- Fliessgrenzdehnung
Welche Faktoren beeinflussen das Verformungsverhalten?
- Bauteilgeometrie
- Steifigkeit des Werkstoffs
Was verstehen Sie unter der Energieelastischen Verformung?
Reversible Verformung unter Änderung der inneren Energie in den Primärbindungen der
Makromoleküle, folgt der Belastung praktisch ohne Zeitverzug, tritt hauptsächlich im Glaszustand
auf.
Was verstehen Sie unter der Entropieelastische (viskoelastische) Verformung?
Reversible Verformung unter Änderung des Ordnungszustandes der Makromoleküle folgt der Belastung mit zeitlicher Verzögerung, tritt hauptsächlich oberhalb der
Glastemperatur auf.
Was verstehen Sie unter bleibende Verformung?
Irreversible (bleibende) Verformung infolge Bildung von Verstreckungen und Mikrorissen
tritt hauptsächlich oberhalb der Glastemperatur und bei grösseren
Verformungen, d.h. oberhalb der Fliess- bzw. Fliessgrenzdehnung, auf.
Welches sind die wichtigsten Einflussfaktoren für das Verformungsverhalten?
- Zeit
- Temperatur
-Feuchtigteit
-Belastungsgeschwindigkeit
