Werkstoffkunde
Kontrollfragen 1 - 123
Kontrollfragen 1 - 123
Warum ist Polyäthylen PE meistens schwarz?
Ungefärbtes PE ist milchig-trüb und matt. Mit Zugabe von Farbstoffen oder Hilfsmittel (wie Kohlenstoffe oder Russ) wird das PE schwarz und UV-Beständig.
Nach welchem Verfahren werden Artikel, z.B. Spülkastendechel aus Duroplasten hergestellt?
Extrusionsblasformen: Dieses Verfahren dient der Herstellung von Hohlkörpern aus Thermoplasten. Ein Extruder drückt einen fast lastischen Schlauch in ein zweiteiliges Hohlwerkzeug. Durch das Schliessen des Werkzeugs wird der Schlauch oben und unten luftdicht abgequetscht Eingeblasene Luft drückt ihn dann an die abkühlenden Innenwände des Werkzeugs und formt ihn so zum Hohlkörper.
Wie werden PVC-Druckleitungen miteinander verbunden?
Durch kleben mit einem Leim
Wie sind die Molekülketten eines elastischen Kunststoffes geordnet und miteinander verbunden?
Die Kunststoffmoleküle sind zum Teil miteinander verbunden. Die Anzahl der Quervernetzungen bestimmen die "Härte des Gummis".
Wie heisst der Fachausdruck?
Bei diesem Prozess bilden sich Molekülschlangen...
Bei der Polymerisation brechen unstabile Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffmolekülen auf, so dass sich neue Moleküle anhängen können. So entstehen aus Einzelmolekülen (Monomere) kettenförmige Makromoleküle (>1000 Moleküle) oder Polymere.
In welche der drei Hauptgruppen gehört der Kunststoff Neopren?
Zu den Elastomeren
Schwimmt PE?
Nennen Sie die Dichte.
Ja.
Dichte: 0.87 - 0.97 g / cm3
Was versteht man unter einem Makromolekül?
Bei der Polymerisation brechen unstabile Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffmolekülen auf, so dass sich neue Moleküle anhängen können. So entstehen aus Einzelmolekülen (Monomere) kettenförmige Makromoleküle (>1000 Moleküle) oder Polymere.
Welche Vorteile haben Metallverbundrohre?
Formstabilität wie Metallrohre, Eigenschaften wie Kunststoffrohre
Wie ökologisch sind Kunststoffrohre?
Wenn die Kunststoffrohre rezikliert werden, sind sie, im Vergleich zu Metallrohren, umweltfreundlicher
Wie hoch ist die Schweisstemperatur bei PE-Abwasserleitungen?
Wärmebeständigkeit bis ca. 100°C. Schweissspiegel Temperatur: 220°C
Wie sind die Molekülketten eines vernetzten Thermoplastes aufgebaut und miteinander verbunden?
Die Kunststoffmoleküle sind unvernetzt
Schwimmt PVC?
Nennen Sie die Dichte.
Nein.
Dichte: 1.20 bis 1.40 g/cm3
Was versteht man unter dem Begriff Strangpressen?
Welche Artikel werden stranggepresst?
Beim Pressen werden grundsätzlich zwei verschiedene Verfahren praktisch angewen- det, nämlich das ompressionsverfahren und das Transferpressverfahren. Beim erstgenan- ten Verfahren wird eine dem Fertigteil entsprechende Menge unvernetzte Formmassein eine vorgeheizte Metallform (Werkzeug) eingebracht. Das Werkzeug mit der eingefüll- ten Formmasse wird unter Druck in der Pres- se zugefahren (geschlossen). Durch den Pressdruck und die Temperatur erweicht die Mischung, fliesst und füllt den Holraum der Form aus. Nach der Formgebung wird das ausgehärtete Teil ausgeworfen, damit der Prozess wieder von vorne beginnen kann. Anwendungen: Spülkastendeckel etc.
Wie gross ist die Wärmeausdehnung bei Polyäthylenrohren?
PE-HD: 2 * 10-4 mm/K
Stellen Sie graphisch dar die drei Kunststoffhauptgruppen dar.
Bild
Nennen Sie die Haupteigenschaften eines duroplastischen Kunststoffes.
Duroplaste sind meist hart und spröde Kunststoffe, temperaturstandfest, nicht plastisch verformbar, nicht schmelzbar und nicht schweissbar, unlöslich und nur schwach quellbar.
Was versteht man unter der Bezeichnung "Thermoplaste"?
Thermoplaste sind zäharte Kunststoffe, schmelzbar, schweissbar, quellbar und löslich. Die Moleküle sind unvernetzt.
Was ist Teflon?
Nenne den richtigen Namen und die Abkürzung.
Teflon: Polytetrafluorethylen PTFE
In welche der drei Hauptgruppen gehört der Kunststoff PEh?
Nennen Sie die drei Hauptgruppen der Naturstoffe.
Zählen Sie drei Verbundwerkstoffe auf.
Nennen Sie vier Grundmetalle
Kupfer, Zinn, Zink, Blei, Wolfram
Zählen Sie vier eisenhaltige Werkstoffe auf.
Stahl (Baustahl, Werkzeugstahl, Spezialstahl) Gusseisen (Grauguss, Kugelgraphitguss, Temperguss, Hartguss)
Was versteht man unter dem Begriff Festigkeit?
Die Widerstandsfähigkeit, welche feste Stoffe einer Trennung oder Verformung durch äussere Kräfte entgegensetzt
Nennen Sie drei organische Naturstoffe.
Naturstoffe, welche aus Kohlenstoffverbindungen bestehen (z.B. Holz, Hanf, Leder, Wolle)
Zählen Sie vier synthetisch hergelstellte Werkstoffe auf.
Kunststoffe (PVC, PE, PU, Harze) nicht natürliche Hilfsstoffe (Schmiermittel, Kühlmittel, Brennstoffe)
Zu welcher Werkstoffeinteilung gehört das Aluminium?
Matallische Werkstoffe -> Nichteisenmetalle -> Leichtmetalle -> Grundmetalle
Nenne ein paar Beispiele zu spröden Werkstoffen.
Grauguss, Keramik, Glas
Was beschreibt der Schmelzpunkt?
Die Temperatur, bei der ein fester Stoff in den flüssigen Zustand übergeht
Wo ist die Längenänderung von Bedeutung?
Längenänderung = Wärmedehnung: Beschreibt die Zunahme der Länge oder des Volumens eines Stoffes unter Einfluss der Wärme.
In der Haustechnik: Längenausdehnung von Rohrleitungen
Wie nennt man ein Gestein mit Metallgehalt?
Erz (Eisenerze: Magneteinsenstein, Roteisenstein, Brauneisenstein, Pyrit)
Welche beiden Sorten Roheisen, die im Roheisen gewonnen werden, kennen wir?
weisses und schwarzes Roheisen.
Welcher Ofen wird hauptsächlich verwendet, um aus Schrott wieder Stahl zu gewinnen?
Konverter
Welche zwei Stahlherstellungsverfahren kennen Sie?
Stahlherstellun aus Roheisen und Raffinationsprozess (Frischen) mit Schrott
Stimmt die nachfolgende Aussage?
Grauguss ist gegenüber von Temperguss nur beschränkt schmiedbar.
Ja.
Wie entsteht Sphäroguss?
Sphäroguss = duktiler Grauguss: Aus Gusseisen (Roheisen) mit Kohlenstoffgehalt >2% (Kugelgraphit)
Auf welche Weise kann man Guss und Stahl unterscheiden?
Guss hat einen höheren Gehalt an Kohlenstoff C
Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Bau- und Werkzeugstahl.
Werkzeugstahl: niedriger C-Gehalt, höhere Legierung als Baustahl. Baustahl: günstiger, weniger Aufwendig
Welche Umwandlungsprozesse werden vom weissen Roheisen zum Stahl angestrebt?
Das weisse Roheisen wird mit Zugabe von Sauersoff vom Kohlenstoff C "gereinigt", dadurch entsteht Stahl
-> Stahl ist härter
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Lernkarten
Nennen Sie vier Korrosionsarten.
- Chemische Korrosion - Korrosion durch mechanische Beanspruchung - Elektrochemische Korrosion: Sauerstoffkorrosion, Säurekorrosion, Kontaktkorrosion
Erklären Sie die Entstehung und die Schutzwirkung von Metalloxiden.
Metalloxidation: Redoxreaktion von Metallen mit oxidierenden Gasen (Sauerstoff). Bei einigen Metallen kann eine Metalloxidation als Schutzschicht wirken (z.B. Aluminium), bei Anderen wird die Oxidation nicht gestoppt (z.B. Stahl -> Rost) -> Verzunderung S. 30/31
Welche Voraussetzung müssen für eine Korrosion durch Elementbildung erfüllt sein?
Durch zwei Metallelektroden unterschiedlichen Spannungs Potenzial (edel / unedel)
An einem liegenden Kupferrohr wird in Zwölf-Uhr-Lage Lochkorrosion festgestellt. Nennen Sie mögliche Ursachen.
Frei zirkulierender Sauerstoff z.B. durch Wassererwärmung oder Enthärtungsanlage
Was versteht man unter einem katodischen Korrosionsschutz?
Kathodischer Korrosionsschutz liegt vor, wenn die gesamte metallische Struktur zur Kathode gemacht wird und kann nur in neutralen Medien eingesetzt werden.
Welches sind Aktivschutzmassnahmen?
Kathodischer Korrosionsschutz
Nennen Sie vier Korrosionsverhinderungsmassnahmen innerhalb des Installationsbetriebs von Wasserleitungen.
- Bei Kunststoffrohren Temperaturangaben und Einbaurichtlinien der Rohrhersteller beachten, Gefahr von Schäden durch Aufweichungen und anschliessendes Aufplatzen, Alterung. - Stichleitungen, in denen sich durch die seltene Nutzung noch keine Schutzschicht gebildet hat, häufiger mit Wasser durchspülen, um Stillstandszeiten zu vermeiden, ansonsten Gefahr von lokal verstärkter Korrosion. - Installationsleitungen nicht frostgefährdet einbauen, Bruchgefahr! - Bei Wasserenthärtungen die freigewordene überschüssige Kohlensäure von kompetenter Seite neutralisieren lassen, insbesondre Stahlrohre werden ansonsten verstärkt durch Korrosion angegriffen. Im übrigen sind die die Richtlinien der Rohrhersteller einzuhalten. - Schnellschliessende Sicherheitsventile einbauen, um grössere Durchfeuchtungen zu vermeiden. - Leckortung von kompetenter Stelle vornehmen lassen, um zu gewährleisten, dass alle Leckstellen sicher ausfindig gemacht werden. - Feuchtemessungen weiträumig vornehmen, so dass auch weiter entfernt liegende Feuchtigkeitsherde entdeckt werden. - Durchfeuchtete Teile des Baukörpers und des Isolier- bzw. Dämmmaterials in jedem Fall vollkommen trocknen bzw. ersetzen, um Folgeschäden wie z.B. Aussenkorrosion zu vermeiden.
Wie heisst die natürliche Schutzschicht, die bei Zink im Verlauf der Jahre entsteht?
Schutzschicht aus Zinkoxid und -carbonat (Zn5(OH)6(CO3)2)
Nennen Sie vier Korrosionsverhinderungsmassnahmen bei der Planung von Wasserleitungen.
- Ein Feinfilter vor der Erstbefüllung der Installation einbauen, um das Einspülen von Fremdstoffen zu verhindern, ansonsten besteht die Gefahr von lokal verstärkter Korrosion. - Kompensatoren einsetzen, an starren Stellen der Installation kann es sonst aufgrund von Materialausdehnungen zu Rissbildungen kommen. - Zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten und Bereiche innerhalb der Installationsleitungen, an denen verstärkt Turbulenzen auftreten können vermeiden. Es besteht ansonsten die Gefahr von Erosionskorrosion. - Fertig installierte Rohrleitungen gründlich intermittierend mit einem Luft/WasserGemisch spülen, um ingetragene Fremdstoffe zu entfernen, die lokal verstärkte Korrosion auslösen können. - Installationsteile ausreichend isolieren, kontinuierlich heizen oder Leitungen rechtzeitig entleeren, um Zerstörungen durch Frost vorzubeugen. - Für äusseren Korrosionsschutz sorgen, Schutzanstriche, Lüftungs- und Revisionsöffnungen in Installationskanälen vorsehen. Hierdurch lassen sich Aussenkorrosionsschäden vermeiden. - Bei der Auswahl des Werkstoffes darauf achten, dass der Werkstoff für die jeweilige Wasserbeschaffenheit und den Einsatzbereich geeignet ist. Durch falsch eingesetzte Werkstoffe können Korrosionsschäden entstehen. - Nur einwandfreies normgerechtes, für den Verwendungszweck zugelassenes Material verwenden. Bei ehlerhaftem und ungeeignetem Material besteht die Gefahr von Korrosionsschäden.
Was versteht man unter der Erosion bei Armaturen?
Abtragung (Erosion) von Material, z.B. Gummidichtung des Ventilsitz
Nach welchem Verfahren werden die Fittings verzinkt?
Feuerverzinken (Eintauchen in flüssiges Zink bei ca. 450°C)
Wie können Stahlleitungen im Erdreich gegen Korrosion geschützt werden?
Mit einer Isolationsschicht (Anstrich, Bandagen, Zementschicht, etc…)
Was muss man berücksichtigen, wenn Kupfer- und Stahlrore verbunden werden?
In Fliessrichtung vom unedlen zum edlen Metall (von Stahl zu Kupfer)
Wie werden Druckgussrohre aus duktilem Guss werkseitig aussen gegen Korrosion geschützt?
Mit einer Isolationsschicht (Anstrich oder Zementschicht)
Welche drei elektrochemischen Korrosionsunterteilungen können gemacht werden?
- Sauerstoffkorrosion - Säurekorrosion - Kontaktkorrosion
Nach welchem Verfahren werden Kunststoffrohre hergestellt?
Extrudieren (extrudere = heraustreiben)
Nennen Sie die Haupteigenschaft eines thermoplastischen Kunststoffes.
Thermoplaste sind zäharte Kunststoffe, schmelzbar, schweissbar, quellbar und löslich. Die Moleküle sind unvernetzt.
Aus welchen Grundelementen wird Polyäthylen PE hergestellt?
Polyethylen (Kurzzeichen PE, gelegentlich auch Polyethen) ist ein durch Kettenpolymerisation von Ethen [CH2=CH2] hergestellter thermoplastischer Kunststoff.
Welche Vorteile haben Kunststoffrohre gegenüber metallischen Rohren?
Gewicht (leichter), Korrosionsbeständiger
Was verstehen Sie unter der Bezeichnung Elastomere?
Elastomere sind gummiartig Kunststoffe, sehr elastisch, bedingt schmelzbar, nicht schweissbar, verformbar aber nicht umformbar
Was verstehen Sie unter dem Begriff Folienwalzen?
Kalandrieren (caiandrer = rollen, mangeln). Zwischen zwei oder mehreren Walzen zu einem endlosen Folienband breitgewalzten Verfahren für Folien
Warum ist Polyäthylen PE meistens schwarz?
Ungefärbtes PE ist milchig-trüb und matt. Mit Zugabe von Farbstoffen oder Hilfsmittel (wie Kohlenstoffe oder Russ) wird das PE schwarz und UV-Beständig.
Nach welchem Verfahren werden Artikel, z.B. Spülkastendechel aus Duroplasten hergestellt?
Extrusionsblasformen: Dieses Verfahren dient der Herstellung von Hohlkörpern aus Thermoplasten. Ein Extruder drückt einen fast lastischen Schlauch in ein zweiteiliges Hohlwerkzeug. Durch das Schliessen des Werkzeugs wird der Schlauch oben und unten luftdicht abgequetscht Eingeblasene Luft drückt ihn dann an die abkühlenden Innenwände des Werkzeugs und formt ihn so zum Hohlkörper.
Wie werden PVC-Druckleitungen miteinander verbunden?
Durch kleben mit einem Leim
Wie sind die Molekülketten eines elastischen Kunststoffes geordnet und miteinander verbunden?
Die Kunststoffmoleküle sind zum Teil miteinander verbunden. Die Anzahl der Quervernetzungen bestimmen die "Härte des Gummis".
Wie heisst der Fachausdruck?
Bei diesem Prozess bilden sich Molekülschlangen...
Bei der Polymerisation brechen unstabile Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffmolekülen auf, so dass sich neue Moleküle anhängen können. So entstehen aus Einzelmolekülen (Monomere) kettenförmige Makromoleküle (>1000 Moleküle) oder Polymere.
In welche der drei Hauptgruppen gehört der Kunststoff Neopren?
Zu den Elastomeren
Schwimmt PE?
Nennen Sie die Dichte.
Ja.
Dichte: 0.87 - 0.97 g / cm3
Was versteht man unter einem Makromolekül?
Bei der Polymerisation brechen unstabile Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffmolekülen auf, so dass sich neue Moleküle anhängen können. So entstehen aus Einzelmolekülen (Monomere) kettenförmige Makromoleküle (>1000 Moleküle) oder Polymere.
Welche Vorteile haben Metallverbundrohre?
Formstabilität wie Metallrohre, Eigenschaften wie Kunststoffrohre
Wie ökologisch sind Kunststoffrohre?
Wenn die Kunststoffrohre rezikliert werden, sind sie, im Vergleich zu Metallrohren, umweltfreundlicher
Wie hoch ist die Schweisstemperatur bei PE-Abwasserleitungen?
Wärmebeständigkeit bis ca. 100°C. Schweissspiegel Temperatur: 220°C
Wie sind die Molekülketten eines vernetzten Thermoplastes aufgebaut und miteinander verbunden?
Die Kunststoffmoleküle sind unvernetzt
Schwimmt PVC?
Nennen Sie die Dichte.
Nein.
Dichte: 1.20 bis 1.40 g/cm3
Was versteht man unter dem Begriff Strangpressen?
Welche Artikel werden stranggepresst?
Beim Pressen werden grundsätzlich zwei verschiedene Verfahren praktisch angewen- det, nämlich das ompressionsverfahren und das Transferpressverfahren. Beim erstgenan- ten Verfahren wird eine dem Fertigteil entsprechende Menge unvernetzte Formmassein eine vorgeheizte Metallform (Werkzeug) eingebracht. Das Werkzeug mit der eingefüll- ten Formmasse wird unter Druck in der Pres- se zugefahren (geschlossen). Durch den Pressdruck und die Temperatur erweicht die Mischung, fliesst und füllt den Holraum der Form aus. Nach der Formgebung wird das ausgehärtete Teil ausgeworfen, damit der Prozess wieder von vorne beginnen kann. Anwendungen: Spülkastendeckel etc.
Wie gross ist die Wärmeausdehnung bei Polyäthylenrohren?
PE-HD: 2 * 10-4 mm/K
Stellen Sie graphisch dar die drei Kunststoffhauptgruppen dar.
Bild
Nennen Sie die Haupteigenschaften eines duroplastischen Kunststoffes.
Duroplaste sind meist hart und spröde Kunststoffe, temperaturstandfest, nicht plastisch verformbar, nicht schmelzbar und nicht schweissbar, unlöslich und nur schwach quellbar.
Was versteht man unter der Bezeichnung "Thermoplaste"?
Thermoplaste sind zäharte Kunststoffe, schmelzbar, schweissbar, quellbar und löslich. Die Moleküle sind unvernetzt.
Was ist Teflon?
Nenne den richtigen Namen und die Abkürzung.
Teflon: Polytetrafluorethylen PTFE
