Technologie I
Klausurfragen Technologie
Klausurfragen Technologie
Kartei Details
| Karten | 151 |
|---|---|
| Lernende | 15 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Andere |
| Erstellt / Aktualisiert | 04.04.2016 / 29.06.2017 |
| Weblink |
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Welche Aufgaben hat die Matrix?
- Fixierung der Faser in der gewünschten Position
- Übertragung der Kräfte auf die Fasen
- Stützender Fasern bei Druckbelastung
- Schutz der Fasern vor Einwirkung von Umgebungsmedien
Welchen Einfluss hat die Faserorientierung auf die Eigenschaften eines
Faserverbundwerkstoffs?
Gute Materialeigenschaften in Faserrichtung, herabgesetzte Eigenschaften quer zur Faserrichtung.
Welche Fasertypen kennen Sie?
Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Glasfasern
Über welche Überlegungen kann der E-Modul der UD-Schicht in Faserrichtung abgeschätzt
werden?
Zwei parallel geschaltete Federn
Was versteht man unter einer Mischungsregel?
Die Mischungsregel gibt an wie viel Spannung die Matrix und wie viel Spannung Faser aufnimmt.
Über die Mischungsregel kann der E-Modul des Verbundes in Faserrichtung bestimmt werden. Dieser E-Modul berechnet sich aus den Volumenanteilen der Komponenten (Faser und Matrix) und deren E-Moduln: E|| = fF EF + fM EM
Zeichnen sie ein Ersatzschaubild für den in Faserrichtung belasteten Verbundwerkstoff.
Zwei parallel geschaltete Federn
Welche weiteren Additive kennen Sie und was ist deren Aufgabe?
Antistatika: Verhindert die elektrische Aufladung
Flammschutzmittel: Flammhemmende Zuatzmittel
Farbmittel: Optik des Werkstücks und UV-Schutz
Nichtverstärkende Füllstoffe: Erhöhung der Festigkeit, Kosteneinsparung, Wärmeformbeständigkeit
Was verstehen Sie unter der Streckspannung?
Die Streckspannung als diejenige die Spannung, bei der die Steigung der Spannungsdehnungskurve erstmals den Wert Null annimmt.
Welche Eigenschaft wird durch die Fläche unter der Spannungs-Dehnungskurve
charakterisiert?
Arbeitsaufnahmevermögen à Zähigkeit
Warum ist es häufig problematisch den E-Modul bei Kunststoffen zu bestimmen?
Weil der E-Modul bei Kunststoffen nicht linear so wie bei den Metallen ist.
Wie wird deshalb der E-Modul bestimmt?
Es wird der Tangentenmodul bei vorgegebenen Spannungen und Dehnungen bestimmt.
Um den nichtlinearen Verlauf der Spannungs-Dehnungskurve bis zu höheren Dehnungswerten von etwa 4% abzubilden, kann ein Polynom an die Kurve angepasst werden.
Was beschreibt die Querkontraktionszahl?
Die Querdehnung (Durchmesserverringerung) beim Zugversuch.
Wie ändern sich die Eigenschaften von PA mit zunehmendem Feuchtegehalt?
Die maximale Zugspannung nimmt ab, ebenso der E-Modul.
Welche beiden Phänomene treten bei zeitabhängigem Werkstoffverhalten auf?
- Kriechen: Bauteil verformt sich ohne das sich die Last erhöht.
- Relaxation: Spannung nimmt bei konstanter Dehnung ab.
Welche rheologischen Elemente werden zur Beschreibung viskoelastischen
Werkstoffverhaltens herangezogen?
Dämpfer
Was versteht man unter einer schwingenden Beanspruchung?
Beanspruchung mit zeitlich änderndem, periodischem Verlauf
Was wird durch die Phasenverschiebung (=Verlustwinkel) charakterisiert?
Der Verlustwinkel ist ein Maß dafür wie viel Energie (aus der Feder) wieder zurück gewonnen werden kann.
Rein elastische Verformung, die gesamte gespeicherte Energie kann wieder abgegeben werden.
Die Gesamte Verformungsenergie im Werkstoff wird in Wärme (innere Reibung) umgewandelt.
Welche Werkstoffkennwerte ergeben sich aus dem Schwingversuch?
Dauerfestigkeit und Zeitfestigkeit
Was ist eine Wöhlerkurve?
Mit dem Wöhlerversuch wird die Schwingfestigkeit, genauer die Zeitfestigkeit und Dauerfestigkeit, von Werkstoffen oder Bauteilen (Bauteil- Wöhlerversuch) ermittelt. Hierfür werden die Versuchskörper zyklisch, meist unter einer sinusförmigen Beanspruchungs-Zeit-Funktion, belastet. Die Lastamplituden sowie das Spannungsverhältnis aus Unterlast zu Oberlast sind konstant.
Was wird durch den Sicherheitsfaktor, was durch den Abminderungsfaktor
ausgedrückt?
Sicherheitsfaktor: Der Sicherheitsfaktor ist nicht vom Werkstoff abhängig, er berücksichtigt die Unsicherheiten die bei der Annahme der Lastfälle entsteht.
Abminderungsfaktor: Er ist werkstoffabhängig und berücksichtig Fehler im Werkstoff und Unsicherheiten in den vorliegenden Werkstoffkennwerten
Welche Informationen können aus dem (Kerb-)Schlagbiegeversuch gewonnen
werden?
- Schlagzähigkeit als Maß für die bis zum Bruch verbrauchte Energie bezogen auf den Anfangsquerschnitt
- Vergleichswerte des Werkstoffswiderstands gegen schlagartige Beanspruchung.
- Keine Dimensionierungswerte
Was versteht man unter der Hoch- und der Tieflage?
Werden die Kerbschlagversuche temperaturabhängig durchgeführt kommt es zu Hoch- und Tieflage der Schlagzähigkeiten (spröde unter halb und zäh überhalb)
Was wird durch den thermischen Ausdehnungskoeffizienten ausgedrückt?
Unter Temperaturänderungen dehnt sich ein Werkstoff typischer aus oder er zieht sich
zusammen. Dies wird durch den thermischen Ausdehnungskoeffizienten beschrieben
Welchen Zusammenhang gibt es zwischen dem thermischen
Ausdehnungskoeffizienten und dem E-Modul?
Der Ausdehnungskoeffizient ist eine werkstoffspezifische Große. Er nimmt typischerweise
mit zunehmendem E-Modul ab. Die verhältnismäßig weichen Kunststoffe dehnen sich also unter Temperatureinfluss etwa eine Zehnerpotenz mehr als Metalle.
Beschreiben Sie mit Hilfe von Skizzen zwei Prüfmethoden zur
Wärmeformbeständigkeit von Thermoplasten.
Vicat Erweichungstemperatur (VST)
Die Vicat Erweichungstemperatur wird mit einer Nadel
(mit kreisrunder Flache von 1 mm2) gemessen. Diese
ist mit einer Prüfkraft von 10 N (Prüfkraft A) oder 50 N
(Prüfkraft B) belastet. Der Probekörper wird einer
definierten Heizrate von 50 K/h ausgesetzt. Die VST ist
erreicht, wenn der Eindringkörper eine Eindringtiefe von
1 mm erreicht.
Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT)
Diese Methode der Wärmeformbeständigkeitstemperatur
(HDT) verwendet Standardprobekörper mit
rechteckigem Querschnitt, die bevorzugt flachkant
Einer Dreipunktbiegung bei konstanter Last
ausgesetzt werden.
Welche Informationen ergeben sich aus den Prüfmethoden VST HDT?
(HDT) Hinweis auf Gebrauchsbereich, Werkstoffvergleich, keine Dimensionierung.
(VST) Nur sinnvoll bei amorphen Thermoplasten, kennzeichnet den Beginn er Erweichung und entspricht in etwa der Glasübergangstemperatur. Für teilkristalline Thermoplaste liefert die VST etwa die Temperatur bei der der Schmelzbereich beginnt (Onset-Temperatur).
Was versteht man unter der thermischen Alterung?
Änderungen in der Molekühlstruktur durch Umwelteinflüsse (Alterung durch thermische, mechanische, chemische, dynamische, Licht- und Strahlungsenergie)
Weshalb sollte die thermische Alterung von Kunststoffen von Konstrukteuren
berücksichtigt werden?
Als Folge der thermischen Alterung ergeben sich Strukturänderungen (z.B. Kettenabbau, Oxidation, …), die wiederum Veränderungen der makroskopischen Eigenschaften bedingen (z.B. Festigkeitsabfall, Zähigkeitsabfall). Die Veränderung der Eigenschaften muss vom Konstrukteur berücksichtigt werden.
Wo findet man Informationen zu den Eigenschaften von Kunststoffen?
Informationen zu den einzelnen Kunststoffen können im Internet auf den Seiten von
Kunststoffherstellern (z.B. BASF) und auf anderen Portalen gefunden werden.
Welche Einteilung kann bei Thermoplasten (abgesehen von der Struktur amorph
und teilkristallin) getroffen werden?
- Standart Kunststoffe: (PVC, ABS, PUR, PMMA, PE, PS, HDPE, LDPE, …)
- Technische Kunststoffe (POM, PA6,6, PET, PBT, …)
- Hochtemperatur Kunststoffe (PI, PSE, LCP, PTFE, …)
Durch welche Eigenschaften zeichnen sich Hochtemperatur-Kunststoffe aus?
Gute Wärmeformbeständigkeit und Dauergebrauchstemperatur
