Cartes mémoires Werkstoffkunde

Cartes-fiches	143
Langue	Deutsch
Catégorie	Technique
Niveau	Université
Crée / Actualisé	03.04.2012 / 28.08.2015
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Welche Maschinenbauart wird in diesem Bereich vornehmlich eingesetzt? (Aufbereitung von Thermoplasten)

Gleichläufige Doppelschneckenextruder

Welche Merkmale können mithilfe der Lichtmikroskopie bestimmt werden?

Nennen Sie 2 Merkmale

Struktur teilkristalliner Polymere

Schmelzeorientierung

Bindenähte

Faserorientierungen

Fließlinien des Polymers von der Verarbeitung

Auch: Verunreinigungen, Oberflächenbeschaffenheit, Untersuchung mehrphasiger Kunststoffe,

Bruchflächen, Risse, Poren

Schadensanalyse von schlecht aufbereitetem Material (S. 182)

Welche Versagensart liegt normaler Weise bei glasfaserverstärkten Kunststoffen vor?

Geben sie eine kurze Begründung.

GFK versagen aufgrund ihrer kleinen Dämpfung und ihres hohen Moduls normaler Weise durch Zerrüttung.

Welchen Einfluss haben lange Verweilzeiten auf das zu verarbeitende Polymer?(Extruder)

Materialabbau oder: Molekulargewichtsabbau S. 166

Welchen Vorteil hat die Transmissionselektronenmikroskopie gegenüber der Rasterelektronenmikroskopie?

Höheres Auflösungsvermögen (bis 10x) S.188

Welcher Kennwert lässt sich für Kunststoffe sehr genau und unabhängig von Einflüssen wie Zeit und Temperatur bestimmen und eignet sich somit besonders als Dimensionierungskenngröße?

Kritische Dehnung eF(unendlich) (S. 137)

Welches Eigenschaft der Kunststoffe erschwert den thermischen Aufschmelzvorgang während der Plastifizierung und wie kann diesem Problem begegnet werden?

Eigenschaft

niedrige Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs

Lösung

Einbringen von Scherung, Schererwärmung (S. 203)

Welches Fertigungsverfahren wählen Sie, wenn Sie A) einen Bootsrumpf, B) eine Tischplatte für Gartenmöbel und C) einen Druckbehälter herstellen möchten?

A Handlaminieren, Faserspritzen, RTM, Harzinfusion

B Pressen, Faserspritzen

C Wickeln S. 263 – 268

Welches Phänomen kann in Bereichen mit Materialanhäufungen beobachtet werden?

Lunkerbildung (S.211)

Weshalb ist die Kontrasterzeugung bei durchstrahlbaren Präparaten für die Elektronenmikorskopie schwierig?

Welche Mittel werden eingesetzt, um z.B bei schlagfest modifiziertem Polystyrol (HI-PS) Kontrast zu erzeugen?

Alle Kunststoffe besitzen ein sehr ähnliches Absorptionsvermögen für Elektronen, daher geringer Kontrast. Kontrastmittel (z.B. Osmium(VIII)oxid) (S. 181)

Wie ändern sich durch biaxiales Verstrecken von Folien Eigenschaften qualitativ im Vergleich zu unverstreckten Folien

(+ nimmt zu; - nimmt ab; =bleibt unverändert)?

Reißfestigkeit, Reißdehnung, E-Modul, Dichte, Wasserdampfdurchlässigkeit, Schlagzähigkt

Reißfestigkeit +

Reißdehnung -

E-Modul +

Dichte =

Wasserdampfdurchlässigkeit -

Schlagzähigkeit +

Wodurch wird das Auflösungsvermögen eines Lichtmikroskops begrenzt und in welchem

Bereich liegt dieses etwa?

i) Physikalische Begrenzung durch die Lichtwellenlänge

ii) Die Lichtwellenlänge liegt im Bereich von 500 nm (S.181)

Worin liegt der hauptsächliche Unterschied zwischen der Molekülstruktur von Elastomeren und Thermoplasten.

Wie wirkt sich dieser Unterschied unter Temperaturbelastung aus?

Elastomere sind vernetzt, Thermoplaste nicht. Thermoplaste sind schmelzbar bei höheren Temperaturen, Elastomere sind nicht schmelzbar. (Seite 35)

Zur Untersuchung von Kunststoffstrukturen stehen u.a. Licht- bzw. Elektronenmikroskope zur Verfügung. Je nach Mikroskop werden die Proben be- oder durchstrahlt. Geben Sie für die Elektronenmikroskopie jeweils das passende Äquivalent zur LichtmikroskopieAn

-Lichtmikroskopie

Auflichtmikroskopie

Durchlichtmikroskopie

-Elektronenmikorskopie

Rasterelektronenmikroskopie Transmissionselektronenmikroskopie (S. 177 Bild 2)

Zwischen der Polymersynthese und der eigentlichen Formteilherstellung wird der Kunststoff in der Regel in einem separaten Schritt aufbereitet.

Welchen Zweck erfüllt die Aufbereitung in der Kunststoffverarbeitung?

Herstellung einer verarbeitungsfähigen Formmasse mit definierten Eigenschaften (z. B.: Einmischen von Additiven, Einstellen des Molekulargewichts) (S. 156-157)

Anhand welcher Materialeigenschaft kann die Wirksamkeit einer Nukleierung beurteilt werden und wie verändert sich diese qualitativ?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Materialeigenschaft

Kristallisationstemperatur

qualitative Änderung

nimmt zu (S. 172 unten)

Aufgaben der Plastifiziereinheit?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

i) Plastifizieren des Polymers (S. 204)

ii) Homogenisieren der Schmelze (S. 204)

Bei der Auslegung von Kunststoffbauteilen wird gegen die kritische Dehnung dimensioniert, weil die zulässigen Spannungswerte bei polymeren Werkstoffen mit vielen Unsicherheitsfaktoren behaftet sind. Nennen Sie drei

Einflussfaktoren, für diese Unsicherhei

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Zeiteinfluss

Temperatureinfluss

Medieneinfluss

Umwelteinfluss (S. 136)

Bei der Polymerisation können auch verschiedene Monomere in die gleiche Grundkette eingebaut werden, sodass Copolymerisate entstehen. Nennen Sie drei verschiedene Arten

von Copolymeren.

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

statistisch aufgebaute Copolymere

alternierend aufgebaute Copolymere

Blockcopolymere, Pfropfcopolymere (S. 32)

Bei unvernetzten Kunststoffen werden die Makromoleküle durch Nebenvalenzkräfte zusammengehalten.

Nennen sie zwei Arten von Nebenvalenzkräften.

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Dispersionskräfte

Dipolkräfte, Wasserstoffbrückenbindungen (S. 34)

Bei vielen Kautschukarten wird vom Innenmischer auch die Aufgabe erfüllt, sehr hohes

Molekulargewicht abzubauen und die Molekulargewichtsverteilung zu vereinheitlichen.

Wie wird dieser Vorgang bezeichnet?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Mastikation

Beim Durchlauf durch den Extruder wird das Material durch verschiedene Mechanismen beansprucht.

Bitte nennen Sie die beiden Belastungsarten!

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Thermische Belastung

Mechanische Belastung, (S.166)

Beim Spritzgießen eines plattenförmigen thermoplastischen Bauteils können in dem Bauteil Eigenspannungen entstehen. Erläutern Sie stichpunktartig, wann und wie die

Eigenspannungen entstehen.

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Wann:

Während des Abkühlvorgangs (S. 226 – S. 227)

Wie:

Das Bauteil erstarrt von außen nach innen, dadurch behindern die äußeren bereits erstarrten Randschichten die inneren in ihrer Längenänderung. (S. 226 – S. 227)

Beim Spritzgießprozess kann es beim Umströmen von Fließhindernissen (z.B. Kernen) zu Schwachstellen im Formteil kommen.

Wie heißt dieses Strukturmerkmal und bei welchen Materialien hat es besonders große Auswirkungen auf die Festigkeit des Bauteils?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Strukturmerkmal:

Bindenaht (Zusammenfließlinie) (S. 209)

Material:

Anisotrope Werkstoffe (fasergefüllte Materialien, LCP oder

hochmolekulare Materialien)

Benennen sie die beiden Versagensarten bei alternierender Belastung.

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

i) Zerrüttungsbruch

ii) Erwärmungsbruch (S.100)

Benennen Sie die kritischen Temperaturen, über die hinaus amorphe und teilkristalline Thermoplaste bei der Formgebung erwärmt werden müssen. Um welchen Betrag müssen die

kritischen Temperaturen im Allgemeinen überschritten werden?

amorphe Thermoplaste:

Glasumwandlungstemperatur + 10°C

teilkristalline Thermoplaste:

Kristallitschmelztemperatur + 20 bis 30 °C (S. 203)

Benennen Sie zwei Kunststoffe deren Dichte kleiner als eins ist und die im Wasser aufschwimmen.

PE

PP

(ungefüllter) Naturkautschuk (Seite 49)

Bitte benennen Sie die beiden Fließverhalten, die bei Kunststoffschmelzen beobachtet

werden.

i) Strukturviskoses Verhalten (Seite 84)

ii) Bingham-Fluid

Die Additive lassen sich anhand ihres Zweckes grundsätzlich in zwei Gruppen einteilen.

Nennen Sie die beiden Klassen von Zuschlagstoffen.

Verarbeitungshilfsstoffe (S. 161)

Eigenschaftsändernde Zusatzstoffe (S. 161)

Die Aufarbeitung vom Rohöl zu Monomeren geschieht durch zwei Verfahrensschritte.

Benennen Sie den jeweiligen Prozess

Rohöl => Naphta: Destillation (S. 24)

Naphta => Monomer: Cracken

Werkstoffkunde

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