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Konstruieren mit Kunststoffen (Fach) / VE04 Verarbeitungseinflüsse (Lektion)

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• Wie wird die Ausbildung der kristallinen Morphologie beeinflusst? Wie wirkt sich diese auf die Bauteileigenschaften aus? Bauteilgröße: abnehmend Größe -> abnehmender Kristallisationsgrad, da schneller abkühlend Monomer, Taktizität, Molekulargewicht, Verzweigungsgrad Abkühlgeschwindigkeit, ΔT = Tm – Tk, hohe Abkühlgeschwindigkeit = hohe Keimbildung = feinshpärolitisches GefügeNukleierungsmitteln (heterogene Keimbildung)
• Was sind Ursachen für Orientierungen und wie entstehen sie? Schmelzdeformation bei der Formgebung, Molekül-Orientierung in Vorzugsrichtung bei bewegter Schmelze Dehnung Scherung
• Charakterisiere und Vergleiche Füllstof- und Molekülorientierung an drei Kriterien. Füllstofforientierung:                               Faserartige oder plattenförmige Füllstoffe liegen gerichtet vor Molekülorientierung: Makromoleküle liegen gerichtet vor. Füllstofforientierung: Orientierungen relaxieren in der Schmelze nicht. Molekülorientierung: Orientierungen relaxieren mit zunehmender Schmelztemperatur schneller. Füllstofforientierung: Orientierunfgszustand wird ausschließlich durch die Strömung bestimmt. Molekülorientierung: Orientierunfgszustand von Strömungszustand und Temperatur-Zeitverlauf bestimmt.
• Nennen Sie Auswirkungen von zunehmenden Orientierungen E-Modul steigt Zugfestigkeit steigt Wärmeleitfähigkeit steigt Kristallinität steigt (teilkrisatllin) Transparenz steigt (teilkrisatllin) Permeabilität stinkt Absorbtion von Medien sinkt Wärmeausdehnung sinkt
• Was sind Eigenspannungen, wie entstehen Sie und wie wirken sie sich aus? Definition: Spannungen die in einem Bauteil vorhanden sin ohne dass äußere Kräfte angreifen     1. Art: makroskopischer Bereich, unabhängig von Freinstruktur                                                    2. Art: mikroskopischer Bereich, von Feinstruktur abhängig Entstehung: Wärme, Behinderung thermisch bedingte Schrupfung oder Ausdehnung          Einbettung (verstärte, gefüllte KS) Nachdruck Strukturbedingt (kristallisaton teilkr. Thermplaste, chem. Härtungsreaktionen) Auswirkungen: Druckspannung an Oberfläche -> höhere Festigkeit, Zugsapnnung an Oberfläche -> schlechte Dauerfestigkeit
• Möglichkeiten zur Bestimmung der Eigenspannung Spannungsrisstest Doppelbrechung Schichtabtrageverfahren/Biegepfeilmethode
• Definition von Verzug und Schwindung? Was sind Ursachen und wie wirken sie sich aus? Schwindung: Differenz zwischen Formteil und Formnest Verzug: Gestaltänderung Bauteil -> Verwölbung, Winkelverzug wg. inhomogener Schwindung Ursachen Schwindung: thermisch (T steigt -> Schwund steigt) Druck (p steigt - Schwund sinkt) kristallinität (höhere mögliche Kristallisation -> höhere Schwindung) Fließweglänge (FW steigt -> Schwindung steigt) Bauteildicke (Dicke steigt -> Schwindung steigt) Füllstoffe (Füllstoff -> Schwindung sinkt) Flieprichtung/Orientierung (in Fließrichtung schwindung kleiner, senkrecht zur Fließrichtung größer) Schwindung: amorph < teilkristallin Ursachen Verzug: inhomogene Temperaturverteilung -> ungleichmäßige Eigenspannung
• Bindenähte Was sind sie, wie entstehen sie und welche Auswirkungen haben sie? Kerben an der Oberfläche durch zusammentreffen von zwei Quellströmen an der Fließfront. Schwächung des Gefüges im Bereich des Zusammenfließens durch ungünstige Orientierung. mechanisch und optische Beeinträchtigung mechanische Schwächung: starke Orientierung unzureichende Verscweißung Einfall-Kerbe
• Arten von Schwindung thermische Schwindung druckabhängige Schwindung Umwandlungsschwindung Reaktionsschwindung Schrupfung / Relaxionsschwindung
• Einfluss von Bauteilabmaß auf den Verzug Masseanhäufungen fördern Verzug Rippen-/Wanddickenunterschiede begünstigen Schwindung Maßnahmen: mehrere dünne Ripen Ziernut oder zierrippe Wanddickenreduzierung im Übergangsbereich Kantenrippen
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• Nenne 5 Kunststoffe und ein zugehöriges Spannungsrissauslösendes Medium PS: Benzin PE: Alkohole PVC: Methanol PA: - bei Feuchtegleichgewicht mit Umgebung PMMA: Wasser

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