Werkstoffkunde
Kunststoffe
Kunststoffe
Kartei Details
| Karten | 143 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 03.04.2012 / 28.08.2015 |
| Weblink |
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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?
Materialeigenschaft
Kristallisationstemperatur
qualitative Änderung
nimmt zu (S. 172 unten)
Aufgaben der Plastifiziereinheit?
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
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.
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.
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?
Mastikation
Beim Durchlauf durch den Extruder wird das Material durch verschiedene Mechanismen beansprucht.
Bitte nennen Sie die beiden Belastungsarten!
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.
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?
Strukturmerkmal:
Bindenaht (Zusammenfließlinie) (S. 209)
Material:
Anisotrope Werkstoffe (fasergefüllte Materialien, LCP oder
hochmolekulare Materialien)
Benennen sie die beiden Versagensarten bei alternierender Belastung.
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
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