Kunststoff 2 KuStoVA2
Kunststoffverarbeitung Compoundieren, Extrudieren, Spritzgiessen
Kunststoffverarbeitung Compoundieren, Extrudieren, Spritzgiessen
Kartei Details
| Karten | 336 |
|---|---|
| Lernende | 15 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 15.01.2014 / 08.01.2024 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/kunststoff_2_kustova2
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Was ist die Mischbauweise?
Lösung:
Was ist Black-Metal Design?
Ersetzen von Aluminium durch kohlenfaserverstärten Kunststoff
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- Die metallische Bauweise wird belassen
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- Der FVW wird quasi isotrop aufgebaut (alle Richtungen gleiche Fest- und Steifigkeit
Meist ändert sich nur die Dichte, die Vorteile von FVW wird durch mangelnde Erfahrung missachtet und nicht ausgenutzt. Dieses Vorgehen sollte wenn möglich vermieden werden.
Wie sind die Eigenschaften von teilkristallinen Thermoplasten?
Lösung:
Wie sind die Eigenschaften von amorphen Thermoplasten?
Lösung:
Welche Matrixwerkstoffe gibt es und wie sind ihre Eigenschaften?
Duroplaste
Die Vernetzung zum Raumnetzmolekühl läuft erst nach der Benetzung der Faser ab (gute Tränkung) [UP, EP, VE, PI, PE]
Thermoplaste
Kann beliebig oft an- oder aufgeschmolzen werden um weiter Umformt oder verklebt zu werden.
Nenne die Vorteile von Verbundwerkstoffen.
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- Hohe gewichtsspezifische Festigkeit und Steifigkeit
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- Günstiges Korrisionsverhalten und äusserst beständig gegen Ermüdung
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- Zugänglichkeit durch einfache Verarbeitungsmethoden möglich
Nenne die Nachteile von Verbundwerkstoffen.
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- Industrialisierung im grossen Stil noch ausstehend
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- Hohe Anteil an manuellen Arbeitsschritten und die damit verbundenen Qualitätsunterschiede
Welche FVW-Verfahren ergeben welche mechanischen Eigenschaften und sind für welche Stückzahlen geeignet?
Lösung:
Welche Arten von Verstärkungen gibt es?
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- Partikelverstärkung [Füllmasse] (hohe Druckfestigkeit / Langlebigkeit und einfache Verarbeitung)
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- Kurzfaserverstärkung [Spritzguss] (Länge 0.3-2mm / Fasern Orientierung in Fliessrichtung)
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- Langfaserverstärkung [GMT, LFT, SMC, BMC] (5-50mm/Matten)
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- Orientierte Endlosfasern [Prepreg- Autoklav, Infusionspr.] (Kostenintensiv)
Welche Eigenschaften werden verwendet um ein Laminat zu beschreiben?
Lösung:
Welche Eigenschaften werden verwendet um ein Laminat zu beschreiben?
Lösung:
Nenne die Bestandteile eines Verbundwerkstoffes und ihre Eigenschaften/ihr Einfluss?
Lösung:
Nenne die wichtigen Märkte für FVW.
Lösung:
Welche unterschiedliche Bauweisen gibt es im Bezug auf Fasererbundteile?
- Differentialbauweise
- Integralbauweise
- Integrierende Bauweise
- Mischbauweise
Beschreibe das Prinzip des Vacuum Assistand Resin Infusion (VARI) Verfahrens sowie Vorteile
Vakuuminiektionsverfahren, bei dem eine starre Werkzeugschale mit einer halbsteifen Schale (GFK) kombiniert wird, um beidseitig eine gute Oberflächengüte zu erzielen. Die Infusion erfolgt wie beim Vakuuminiektionsverfahren ausschliesslich über Unterdruck.
Voreile:
Nur eine Formhälfte (GFK auf Stahlrahmen), zweite Formhälfte flexibel (GFK, Kosten)
Standzeit der Werkzeuge beschränkt auf (ca. 100 Abformungen)
Beidseitig befriedigende Oberflächenqualität
Geeignet für grosse Bauteile in grossen Stückzahlen
Erkläre Rohacell, Epoxidschaum und Balsaholz
Rohacell ist ein geschlossener PMI_Hartschaumstoff mit einem sehr grossen Anwendungsspektrum und wird verwendet für den Konstruktionsleichtbau, als Stützstoff für Sandwichbauteile, als Kernmaterial für Tragflächenschalen, Skis, Holme, Eisenbahnwagen, für den Architekturmodellbau, Flugzeugbau und vieles mehr.
Epoxidschaum, welcher formgeschäumt werden kann (www.sicomin.fr)
Balsaholz wird senkrecht zur Faserrichtung geschnitten, d.h. es hat aufgrund der wabenähnlichen Zellstruktur optimale physikalische Eigenschaften. Industriell eingesetzt wird das Material unter anderem in der Marine, Eisenbahn, Luft- und Raumfahrt und in Windkraftanlagen.
Beschreibe das Prinzip RTM Verfahrens
Während beim Vakuuminjekttionsverfahren das Füllen der Kavität durch das Anlegen eines Vakuums erfolgt, wird beim Resin Transfer Moulding das Matrixmaterial mit Überdruck in die Kavität injziert. Um die Kavität zu evakuieren wird meistens zusätzlich mit Vakuum gearbeitet.
Demzufolge sind zwei steife Werkzeughalbschalen notwendig, meist aus gefrästen Aluminium oder Stahlblöcken.
Der Prozess wird im Automobillbau aus energetischen Gründen isotherm gefahren (meist 2K Harzsysteme). Um die hohen Anforderungen der Luftfahrt zu erfüllen muss bei Flugzeugbauteilen ein aufwändiger Temperaturzyklus durchlaufen werden (meist 1 K Harzsysteme.
Beschreibe das Prinzip des Advanced RTM Verfahrens sowie Vor- und Nachteile
Um eine Reduktion der Zykluszeit im RTM Prozess zu erzielen, müssen vor allem hochreaktive Harze eingesetzt werden, welche innerhalb weniger Minuten aushärten. Dies bedingt aber, dass das Bauteil schnell imprägniert werden kann, bevor die Fliessfront aufgrund der Vernetzung stoppt.
Wie kann eine Prozessbeschleunigung beim RTM Verfahren erreicht werden?
Erhöhung des Injektordrucks. Die Grenze sind das Wegschwemmen der Fasern und Lufteinschlüsse in den Faserbündeln (Kapilareffekte in Rovings zu langsam)
Einsatz von niedrigviskosen Harzsystemen
Die Temperatur hat auf das Verhalten des Harzsystems entscheidenden Einfluss. Bei hohen Temperaturen wird das Harz/Härter- Gemisch niedrigviskoser, was die Injektion begünstigt. Gegenläufig wird aber die Aushärtung beschleunigt.
Bei der Wahl der Faserstruktur muss ein Kompromiss zwischen den mechanischen Eigenschaften und der Imprägnierfähigkeit gemacht werden.
Durch das einbringen von Lagen mit höherer Permabilität kann die Fliessgeschwindigkeit deutlich erhöht werden.
Durch werkzeugtechnische Massnahmen, wie beispielsweise die Kaskaden-Injektion, lassen sich sehr lange Fliesswege vermeiden und somit die Injektionszeit verkürzen.
Vor- und Nachteile des RTM Verfahrens
Lösung
Wie kann eine Prozessbeschleunigung beim Harzinjektionverfahren erreicht werden?
Lösung
Nenne Analgen und Werkzeugtechniken für das RTM Verfahren
- Niederdruckanlage (max 20 bar) - Hochdruckanlage - Mischkopf - Vakuumpumpe und Harzfalle
Was ist eine Tauchkante?
Lösung
Beschreibe das Prinzip des Vacuum Assisted Process (VAP) Verfahrens sowie Vor- und Nachteile
Lösung
Beschreibe das Prinzip des Thermoplast RTM (TP-RTM) Verfahrens sowie Vor- und Nachteiledes
Lösung
Verfahrensvergleich RTM 2/3 (Lesen)
Lösung
Beschreibe das Prinzip des Thermal Expansion RTM (TERM) Verfahrens sowie Vor- und Nachteile
Lösung
Beschreibe das Prinzip des Differential Pressure RTM Verfahrens sowie Vor- und Nachteile
Lösung
Verfahrensvergleich RTM 1/3 (Lesen)
Lösung
Lösung
Nenne Eigenschften eines Bauteils zur Auswahl einer geeigneten Preformtechnologie
- Geometrie des Bauteils - Angestrebte Stückzahlen - Mechanische Anforderungen, d.h. Art der Fasern inkl. Faserorientierung - Qualitätsanforderungen (insbesondere Reproduzierbarkeit) - Geforderte Oberflächengüte, Haptik des fertigen Bauteils (z.B. Carbonoptik)
Die Prozessroute des Preformens (Lesen)
Lösung
Welche Qualitätskriterien sind für den trockenen Preform relevant?
- Schiebefestigkeit der Preform - Faserverschiebungen durch das Handling des Preforms - Sicherung der Faserbündel vor Ausfransen im Randbereich - Dimensionstoleranz: 0.5 bis 1.5mm - Preformbiegesteifigkeit - Verformungsverhalten der Geometrie nach dem Preformingprozess - Aufquellen («Rebulking») der vorkompaktierten Struktur
Nenne die Arten der Preformherstellung
- Direkte Herstellung - Sequentielle Herstellung - Umformen: Anlagetechnik - Textile Konfektionstechnik - Taiored Reinforcement - Nähtechnik
Welche Arten von Kernen gibt es in der Injektionverfahren?
Entformbare Kerne - Silikonkerne - Wachskerne - Salzkerne - Aquacore Stützkerne - Metallkern - DaCarbo (?)
Es ist ein automatisierter Prozess zur kontinuierlichen Herstellung von FVK-Endlosprofilen mit konstantem Querschnitt. Die Vorteile sind: - Grossserietauglicher Prozess - Vollautomatisierbar, geringe Personalkosten - Geringer Verschnitt - Geringer Ausschuss durch konstante Qualität - Kein Bedarf an Hilfsmaterialen / Verbrauchsmaterialien
Welches sind die drei Verfahrensschritte bei der Pultration?
Das Pultrusionsverfahren umfasst grundsätzlich drei Verfahrensschritte: - Imprägnierung - Formgebung - Aushärtung / Abkühlung
Nenne die zwei Verfahrensvarianten der Pultrusion
- Duroplast-Pultrusion: Tränkung der Verstärkungsmaterialien in einem Harzbad mit anschliessender Aushärtung in formgebendem Werkzeug (Weitere Bezeichnung: Matrize oder Düse). - Thermoplast-Pultrusion: Einsatz von Prepregs (Imprägnierung entfällt), welche in einem Durchlaufofen aufgeschmolzen
Was bestimmt die Abzugsgeschwindigkeit bei Duroplast-Pultrusion?
- Art des Matrixsystems - Die Viskosität des Matrixsystems - Die Reaktivität des Matrixsystems
Duroplast-Pultrution (Grafik)
Lösung
