Kunststoffverarbeitung I (Fach) / "Übungs"fragen KV1 (Lektion)

wahrscheinlicher Fragenkatalog zur Portfolioprüfung in KV 1Polymere WS 16/17 TU Berlin

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• 55. Gibt es Orientierungen der Moleküle im Bauteil oder nicht? Es gibt sie. Durch das Einspritzen durch die Düse werden die Molekülketten stark gleichgerichtet.
• 56. Welches Maß des Spritzgießteiles ist bestimmend für die Kühlzeit? Die Wandstärke, bzw. der Teil mit dem größten Durchmesser im Bauteil.
• 76. Welche Vor- und Nachteile gibt es beim Warmformen? Vorteile: Kostengünstig hohe Produktivität geringe Drücke komplizierte Geometrien möglich Nachteile: Rückstellstreben, dadurch Formverlust bei erwärmen Nur für Thermoplaste vorhandener Verschnitt an den nicht verformten Rändern Längere Zykluszeiten, als Kaltumformen Orientierung des Materials führt zu Anisotropie
• 77. Was passiert mit einem warmgeformten Teil, wenn es wieder erwärmt wird? Zunahme des Rückstellbestreben. Je größer die Orientierung im Kunststoff durch das Warmumformen war, desto größer das Rückstellstreben.
• 78. Was ist der Unterschied zum Tiefziehen von Metallen? muss überall luftdicht sein Metall rutscht von außen nach, Thermoplaste nicht Unterschiedliche Wanddicken im Bauteil beim Tiefziehen von Thermoplasten
• 79. Sie sollen einen Tank für ein Fahrzeug herstellen, welche Möglichkeiten haben sie? Komplexe Geometrie --> Kunststoff Blasformen: kommt fast fertig aus Maschine ökonomisch für große Mengen Rotationsformen: für kleinere Mengen, da hoher Energieaufwand
• 80. Sie sollen einen 10l Eimer herstellen, welche Verfahren sind möglich und welches nehmen sie, wenn es um kleine oder um große Stückzahlen geht? Rohr extrudieren und Schweißen Spritzguß (für hohe Stückzahlen) Rotieren Warmformen (günstiger)
• 81. Welche Kunststoffe lassen sich schäumen? fast alle Kunststoffe z.B.: PUR PS Moosgummi
• 82. Was sagt ihnen der Begriff Partikelschaum? Ein geschäumtes Formteil wird mit Kunststoff unlösbar verbunden. So lassen sich die postitiven Eigenschaften von Partikelschäumen mit Thermoplasten wie ABS, PP oder TPE für funktionelle Leichtbauteile vereinen.
• 83. Welche Effekte kann das Schäumen neben der Zellenbildung noch haben? Denken sie an Schwindung nahezu eigensspannungsfrei geringe Wärmeleitfähigkeit
• 70. Ist die Struktur eines Spritzgießteils über den Querschnitt gleich? Nein Erst Erstarrung am Rand, dann in der Mitte--> thermische Schwindung, die zu Zugspannung in der Mitte und Druckspannun am Rand führt Ausgerichtete Kettenmoleküle, in Abhängigkeit der Spannungen von außen nach innen abnehmende Erstarrungsgeschwindigkeit--> Gussstruktur
• 71. Wodurch unterscheiden sich Werkzeuge für Thermoplaste und Duromere? Duromere müssen geheizt werden, damit die Reaktion stattfindet Thermoplaste müssen gekühlt werden
• 72. Was ist der Unterschied in der Nachbearbeitung bei Teilen aus Thermoplasten, Duromeren und Elastomeren? Duromere und Elastomere: Gradbildung (Schwimmhäute) --> müssen entfernt werden vor Vernetzung sinkt die Viskosität stark ab Thermoplaste: Viskosität höher--> keine großen Schwimmhäute
• 73. Welche Kunststoffe können warmgeformt werden? Nur Thermoplaste
• 74. Wie ist eine Warmformmaschine aufgebaut? Besteht in der Regel aus einem: Gesenk (z.B. Oberteil) Stempel (z.B. Unterteil) Durch Heizelement vorgewärmter Kunststoff wird auf Stempel gedrückt und durch das Gesenk niedergepresst. Im Gesenk befinde sich feine Kanäle, durch die die Luft beim Umformgang entweichen kann. mögliche Heizelemtente sind: Infrarotstrahler heiße Öle oder Wasser strömende Heißluft weiche leuchtende Flammen
• 75. Was ist Positiv- oder Negativformen? Positivformen: Ein mit Vakuumkanälen versehener Formkern wird von unten in die heiße Folie eingefahren, danach wirkt das Vakuum. Ausgeprägteres Innenprofil Negativformen: Das erwärmte Material wird durch einen Oberstempel vorgestreckt und dann durch Vakuum in die Form gezogen Ausgeprägteres Außenprofil
• 66. Auf welchem Effekt basieren sie? (bezogen auf Heißkanäle) Kunststoffschmelze kann permanent fließfähig bleiben. Dadurch kommt es zu keiner Erstarrung des Kunststoffes im Angusssystem, es bleibt kein Anguss im Bauteil. Weiterhin können längereFließwege realisiert werden, weil der Druckverlust im Angusssystem nicht durch ein Abkühlen der Schmelze und der damit verbundenen Viskositätserhöhung vergrößert wird.
• 67. Welche Größen beeinflussen die Qualität von Spritzgussteilen? Temperaturbasiert: Kühlgeschwindigkeit Massetemperatur Werkzeugtemperatur Druckbasiert: Nachdruck Füllgeschwindigkeit/Einspritzgeschwindigkeit Geometriebasiert: Werkzeugoberfläche Lage und Art des Angusses Geometrie der Bauteile Materialbasiert Homogenisierung der Verarbeitung verwendetes Material
• 68. Ein Thermoplast kann zwischen 180 und 260 °C verarbeitet werden. Die Werkzeugtemperatur kann zwischen 30 und 60 °C liegen. Was bedeutet das für die Qualität der Teile? Wenn Masse sehr warm, darf sie nicht zu schnell abkühlen--> Differenz der Wandtemperatur und Massetemperatur darf nicht zu hoch sein. teilkristalline Thermoplasten können dann nicht richtig kristallisieren und amorphe verknäueln nicht richtig--> Spannungen Andere Bauteileigenschaften (Verkrümmung, Verzug)
• 69. Was sagt ihnen der Begriff Schwindung? Schwindung ist die Volumenänderung eines Materials oder Werkstücks, ohne dass Material entfernt oder Druck ausgeübt wird. Schwindung findet statt durch Trocknung Abkühlung chemische oder physikalische Umbaumechanismen im Material aufgrund ihrer Identität als Makromoleküle kommt es bei Schwindung häufig zu eine Formveränderung. Dem Verzug
• 62. Wie ist ein Spritzgießwerkzeug aufgebaut? Es gibt 2 Hälften: Düsenseite (Spritzeinheit)--> Seite mit Angussvorrichtungen, durch die das schmelzflüssige Polymer in das Werkzeug nach dessen Verschluß eingespritzt wird.--> hat feine Kanäle, durch die die Luft währende des Spritzens austreten kann Schließeinheit--> Schließt sich von der anderen Seite an die Düsenseite--> dawzischen entstehender Hohlraum ist Ausfüllvolumen--> öffnet das Werkzeug nach dem Abkühlgang Häufig hat ein Werkzeug eine interne oder externe Temperierung
• 63. Was sagt ihnen der Begriff Normalien? Normalien sind standardisierte Maschinenelemente, die keiner nationalen oder internationalen Norm unterliegen. Sind sind in ihren Abmessungen vereinheitlicht und typisiert. Sind vorgefertigte Bauteile, die in fast jedem Werkzeug vorkommen.
• 64. Warum müssen Spritzgießwerkzeuge temperiert werden? gleichmäßiges Abführen der Wärme, da es sonst keine ggleiche Abkühlbedingungen gibt. Es würde sonst zu zu hohen Spannungen führen.
• 65. Was sind Heizkanäle? Besondere Bauart des Anggusssystems, die gegenüber dem restlichen Spritzgusswerkzeug thermisch isoliert und temperiert sind.
• 57. Wie wirkt sich die Verdopplung dieser Maße auf die Kühlzeit aus? (auf Wandstärke bezogen) Verdoppelt sich die Wandstärke, vervierfacht sich die Kühlzeit (exponentielle Funktion)
• 58. Welche Bauarten von Schließeinheiten gibt es? zwei grundsätzlich Bauarten: Kniehebel-Schließeinheiten hydraulische Schließeinheiten
• 59. Was unterscheidet sie? (Kniehebel-Schließeinheiten von hydraulischen Schließeinheiten) Kniehebel-Schließeinheit: Schließkraft wird durch elastische Deformation des durchgestreckten Kniehebels aufgebracht (Säulen werden gedehnt und Werkzeug gestaucht) Schließkraft kann durch verschieben der Stirnplatte verändert werden Zuhaltekraft steigt beim Atmen des Werkzeugs bei mittleren Maschinen eingesetzt Hydraulische Schließeinheit: Schließkraft wird durch den mit Öl gefüllten Hauptzylinder aufgebracht Schließkraft kann durch Drosselung des Ölstroms am Öffnungszylinder variiert werden Schließkraft und Zuhaltekraft bleiben trotz Atmen des Werkzeugs konstant Verbraucht größere Menden an Hydraulikflüssigkeit (höherer Energieverbrauch und leicht höherer Energiebedarf) bei kleinen Maschinen eingesetzt
• 60. Welche Aufgaben hat die Schließeinheit? Das Werkzeug passgenau verschließen Dem Druck während des Spritzgießens standhalten
• 61. Von welcher geometrischen Größe wird die Schließkraft des Werkzeugs bestimmt? Spritzdruck wirkt auf die Trennfläche des Werkzeuges (projizierte Fläche) je größer die projizierte Fläche, desdo größer die benötigte Schließkraft

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