Kunststofftechnik (Fach) / KFT (Lektion)

Diese Lektion wurde von biggestfoot erstellt.

Lektion lernen

zurück  |  weiter 1 / 2

• Nenne die 2 gebräuchlichsten Temperatursensoren und 4 gegenseitige Unterschiede Thermoelement:1. berührende Mesung2. Relativ lange Ansprechzeit (bis ca. 1s)3. Misst nur Oberflächentemperatur4. Preisgünstig (70 - 150€) Infrarotthermometer / Pyrometer1. berührungslose Messung (kein Einfluss der WZ Wand, wenn Bauteilgröße ausreichend)2. Kurze Ansprechzeit (ca. 10ms)3. Auch Messung im Bauteilinneren (0,01 - 0,09 mm)     (Problem: Integrale Temperaturmessung)4. Teuer (bis 3000€ für komplette Messstrecke)5. Werkstoffe oft nicht ausreichend charaketerisiert (Emissionsgrad muss bekannt sein)
• Nenne je 4 Peripheriegeräte bezüglich Material und Werkzeug. VE02 Material- (Roh)Materialförderung- Materialrecykling- Formteilhandling- Geräte für Nachbearbeitung / Veredelung Werkzeug:- Werkzeugtemperierung- Werkzeugwechsel- Qualitätssicherung- Klimatisierung
• Einflüsse auf die Viskosität? Diagramm... Viskosität erhöhenMolkeülmasse, Druck, Füllstoffe Viskosität reduzieren:Temperatur, Weichmacher (Treibmittel)
• Fließverhalten eines Polymers in Abhängigkeit der Viskosität (Bereiche benennen) Nullviskosität Strukturviskosität Unendlichviskosität
• Ursache für Schallplatteneffekt? Zeichnung WZ Temperatur zu gering Massetemperatur und Einspritzgeschwindigkeit zu gering
• Ursache für Freistrahlbildung? Zeichnung Ursache:- Einspritzgeschwindigkeit zu hoch- Massetemperatur zu niedring (Viskosität zu hoch)
• Morphologie eines Spritzgussteils (3-Schicht-Modell) Randschichtquasi-"optisch"-amorph Randnahe Schichtfeinsphärolitisches Gefüge Kernschichtgrobsphärolitisches Gefüge
• Spritzgießen Verlauf für teilkristallinen Thermoplasten im pvT Diagramm Diagramm. Spez. Volumen (Temperatur) Kompression (Einspritzphase) Isobare Kühlung (Nachdruck) Isochore Kühlung (Siegelpunkt) Abkühlung bei Umgebungsdruck
• Wie ist die Volumenschwindung definiert? (Formel) Volumenschw. = (kaltes Werkzeugvolumen - Bauteilvolumen)/kaltes Werkzeugvolumen!
• Ursache für Einfallstellen? Erstarrung zu langsam Nachdruck zu gering zu geringe Nachdruckübertragung, weil Fließwiderstände im WZ zu hoch / Engstellen / Angusssystem
• Anzeige
• Einfluss der Spritzgießparameter auf Schwindung Schwindung kann reduziert werden durch .. Hoher NachdruckHohe NachdruckzeitGeringe MassetemperaturGeringe WerkzeugtemperaturGeringe WanddickeSehr hohe und niedrige Einspritzgeschwindigkeit
• Entstehung von Abkühleigenspannungen Maßgeblich ist die Temperaturverteilung beim Abkühlen beim Siegelpunkt -> warmer Kern, kalter Rand -> Dehnungsbehinderung der einzelnen Schichten -> Eigenspannungen und Schwindung
• Entstehung von Verzug Temperaturverteilung beim Abkühlen ungleich (Werkzeughälften unterschiedlich temperiert -> Dehnungsbehinderung der einzelnen Schichten -> Eigenspannungen, Schwindung, Verzug
• Einflüsse auf Alterung von Kunststoff (UV-)Licht Chemische Medien (z.B. Öle) Biologische Medien (z.B. Bakterien) Natürliche Medien (z.B. Wasser) Mechanische Belastung Temperatur
• Welche zwei unterschiedlichen Alterungsvorgänge gibt es? Kurze Erklärung Nenne Beispiele Chemische AlterungsvorgängeÄnderung der chemischen Zusammensetzung, Molekülstruktur oder Molekülgröße- Autooxidation- (thermische) Kettenspaltung- Vernetzung- Kettenverzweigung Physikalische AlterungsvorgängeVeränderung des Gefüges, des molekularen Ordnungszustandes oder Konzentrationsverhältnisses der Komponenten- Quellen- Relaxation- Ausdehnung- Nachkristallisation- Spannungsrissbildung- Weichmachen
• Warum ist die Vortrocknung der Werkstoffe vor der Verarbeitung notwendig? (Fehler) Blasenbildung in der Schmelze Schlierenbildung im Bauteil
• Welche Gruppen von Peripheriegeräten gibt es? Materialbereitstellung Materialversorgung Materialaufbereitung Anlagenversorgung Werkzeugtemperierung Entnahme / Handling Granulier / Rezykliertechnik
• Welche Arten der Materialzuführung gitb es? Was ist Charakteristisch? Einzelförderanlage: eigener Vakuumerzeuger und Abscheidefilter Versorgung eines Verbrauchers Verwendung speziell bei separat aufgestellten Maschinen Zentrale Saugförderanlage zentrale Materialversorgung Platz und Sauberkeit an der Fertigungsanlage gute Automatisierbarkeit hohe Förderleistung
• Nenne 3 verschiedene Abscheidertypen,ihre Anwendung und einen typischen Einbauort! MagnetabscheiderEinbau: im Materialtrichter der SGMAnwendung: Aussoriteren von ferromagnetischen Teilen (z.B. Stahl) Metalldetektoren (induktiv)Einbau: in Förderleitung zum MaterialtrichterAnwendung: Aussortieren elektrisch leitender Materialien (z.B. Metalle) FilterdüsenEinbau: im SchneckenvorraumAnwendung: alle Feststoffe
• Nenne die zwei Trocknungsarten und stelle diese gegenüber. Einzegerätetrocknung- neben Maschine oder auf Maschinentrichter- kein weiterer Transport des KS Granulats Zentrale Trocknung- zentrale Trocknung, ohne Behinderung an Maschine- Beschickung mehrerer Maschinen- Transport des getrockneten KS-Granulats über Rohrsystem
• Nenne 4 Beispiele für Trocknungsanlagen Frischlufttrockner Umlufttrockner Trockenlufttrockner Infrarottrockner Kristallisationstrockner
• 6 häufige Fehler beim Trocknen - Beispiele für deren Ursache und Abhilfemaßnahmen (Falscher Trockner; Abweichen von Solltemperatur; Verschmutztes Granulat; Rückfeuchtung nach ausreichender Trocknung; Wirkungsgrad eingeschränkt) Falscher TrocknerU: Behälter zu kleinA: Behälterinhalt > 4-facher StundendurchsatzU: Heizleistung zu geringA: leistungsfähigeres Gebläse Abweichen von Soll-TemperaturU: RegelschwankungenA: bessere Regler verbauenU: Verschmutztes GranulatU: mangehalfte Reinigung / Filter fehltA: äußerste Sorgfalt beim Reinigen / FIlter nachrüsten Rückfeuchtung nach ausreichender TrocknungU: Rückfeuchtung im TrichterA: Trichter beheizenU: Rückfeuchtung beim TransportA: Transport in geschlossenem Behälter mit getrockneter Luft Wirkungsgrad eingeschränktU: Filter verstopftA: Filter reinigen / wechselnU: Hohe LuftaustrittstemperaturA: Regelkreis optimieren
• Welche Anforderungen werden an Temperiersystem von Werkzeugen gestellt? Anforderungen: angestrebte Wandtemperatur soll mäglichst genau eingehalten werden Temp soll möglichst homogen sein ausreichende Kühlleistung muss vorhanden sein im Spritzguss soll die Kühlzeit so kurz wie möglich sein
• Auf welche beiden Arten kann die Temperatur des Werkzeugs geregelt werden? Stellen Sie gegenüber. Regelung der Mediumstemperatur- Temperaturfühler misst Temperatur des Wärmeträgers- SOLL-Temperatur entspricht nicht der Werkzeugtemperatur- Teilweise relativ große Temperaturschwankungen (Störgrößen) Regelung der Werkzeugtemperatur- Temperaturfühler misst Temperatur am Werkzeug- SOLL-Temperatur entspricht der Werkzeugtemperatur- geringe Temperaturschwankungen- Konstanz der Werkzeugtemperatur besser- Störgrößen können besser erfasst und ausgeregelt werden- reproduzierbare Produktionswerte
• Nennen Werkzeugtemperiertechnologien und gib jeweils Beispiele Konvektiondirekt: Heißluftindirekt: Fluidtemperierung (Wasser-, Öl oder Gastemperierung) StrahlungInfrarotstrahlerElektrischer Strahler Konduktion (Wärmeleitung)Elektrische HeizplattenHochleistungskeramiken Induktive Erwärmunginterne oder externe Sonstige Ansätzekomprimiertes Gas
• Nenne 5 Handhabungsgeräte mit einem Vor und Nachteil Lineaer-Handlinggerät:+ schnell, einfach- beschränkter Zugang zum Werkzeug Handlinggerät mit Linearachsen in 2 Achsen+ vielseitig- relativ langsam, da viele Bewegungen in Sequenz Schwenkarm-Handlinggerät+ sehr schnell- begrenzter Hub Knickarm-Handlinggerät (Parallelogramm-Mechanik)+ schneller Bewegungsablauf- Hub nicht unabhängig und nur beschränkt einstellbar Knickarm-Roboter+ beliebige Bewegungsabläufe- relativ teuer
• Nenne (4) Möglichkeiten zum Entgraten und Angussentfernen nach dem Spritzguss. Manuell Automatisiert Sandstrahlen 6-Achs-Roboter
• Nenne 3 Möglichkeiten beim Fördern und Puffern: Depot-Fördersystem Fördebänder Depotstation zur Sackbefüllung
• Wo findet die Reinraumfertigung immer mehr Anwendung? Medizintechnik Lebensmitteltechnik Präzisionstechnik
• Nenne 5 mögliche Konzepte für die Reinraumfertigung SGM steht außerhalb des Reinraumes (Teile werden über Reinraumtunnel transportiert) Werkzeugbereich wird durch Reinraumzelt (Luftfilterung) vom Rest der Maschine abgeschirmt Schließbereich in Reinraumkabine (WZ Wechsel oder Wartung kann Maschine rausgezogen werden) Versorgungsleitungen in Boden verdeckt Peripheriegeräte ohne Luft und Öl
• Anzeige
• Woraus setzt sich die Gesamtschwindung eines Bauteils zusammen? Gesamtschwindung = Verarbeitungsschwindung + Nachschwindung
• Nenne die wichtigesten (5) Aufbereitungsvorgänge von Formmassen. Mischen Dispergieren Kneten Lösen Granulieren
• Wie lauten die Prozessschritte der Aufbereitung (Compoundherstellung)? Lagern / Trocknen Dosieren von Kunststoff + Zuschlagstoff Mischen/Kneten Austragen Kühlen / Zerkleinern / Granulieren Trocknen / Lagern
• Einflussfaktoren auf das Fließverhalten hochgefüllter Kunststoffe: Eigenschaften der Matrix Eigenschaften der Füllstoffe (Partikel-)- Konzentration- Größe und Größenverteilung- Form- Oberfläche / Funktionalität Wechselwirkung zwischen Patrikeln Wechselwirkung zwischen Partikeln und Matrix
• Prinzipieller Aufbau von Schneckenknetern (5) VE03 S.25 Grundrahmen & Elektrik Seitenfüttereinrichtung Antriebseinheit Verfahrensteil Strangspritzkopf
• Wozu verwendet man Schneckenkneter? Und welche typischen Bauarten gibt es? Verwendung:kontinuierliches Compoundieren von Kunststoffen zu verarbeitungsfähigen Formmassen Bauarten:- einwellig: Zweischneckenextruder- zweiwellig: Ko-Kneter
• Prozessablauf / Prozessschritte (8) beim Compoundieren von Kunststoffmassen im Doppelschneckenextruder? Einzug / Fördern (Polymerdosierung) Plastifizieren Fördern / Einzug (Füllstoffzugabe) Mischen Entlüftung (Atmosphärische Entgasung) Homogenisierung Entgasung (Vakuum Entgasung) Druckaufbau / Austrag
• Nenne und erkläre die 2 Arten von Granulierung und nenne jeweils 1 Beispiel HeißabschlaggranulierenExtrudieren - Granulieren - Kühlen-Volllochplatte- Rasterlochplatte- Nesterlochplatte KaltabschlaggranulierenExtrudieren - Kühlen - Granulieren- Band-Granulierung- Strang-Granulierung
• Welche verschiedenen Schneckengeometrien (3) gibt es und welche ist die häufigst Bauart? Häufigste:"3-Zonen-Schnecke"(1-Einzug 2-Kompression 3-Meteringzone) Sonstige:1. Langkompressions-Schnecke2. Barriere-Schnecke3. Schnecke mit Scher- und Mischteil
• Was versteht man unter dem Begriff "Extrudieren"? kontinuierliches Austragen von Kunststoffschmelze zu endlosem Halbzeug
• Von welchen Faktoren ist beim Extrudieren der Massedurchsatz abhängig? (6) Drehzahl Schneckengeometrie Zylinderwand-Temperatur Masse-Temperatur Material Extrudergröße
• Was versteht man bei der Extrusion von Kunststoff unter "Strangaufweitung"? Wovon wird die "Strangaufweitung" beeinflusst? Durch das viskoelastische Verhalten vom Kunststoff kommt es beim Verlassen des Werkzeuges zum Anschwellen des Schmelzestrangs Beeinflusst wird die Strangaufweitung durch: Temperaturen Fließkanalgestaltung Abzugsgeschwindigkeit Massedurchsatz Fließeigenschaften des Materials
• Bennene die 7 wichtigsten Komponenten einer Spritzgussmaschine. Schließeinheit Werkzeug Maschinenbett Trocknung/Materialhandling Plastifizier-/Spritzeinheit Steuereinheit Temperiersystem
• Was muss für die Auswahl der Maschinengröße und -ausrüstung bekannt sein? (7) Benötigte Zuhaltekraft Mittlere Wanddicke Mateiral und Typ Fließweglänge Schussgewicht und -volumen Werkzeugaufspannmaße Formteilklasse
• Welche Faustregel gibt es hinsichtlich der Dosierweglänge? Welche Folgen haben nicht optimale Dosierwege beim Spritzgießen? Faustregel:Dosierweg zwischen 1D und 3D(D = Schneckendurchmesser) Folgen bei..- Dosierweg < 1D: Gefahr der Materialschädigung durch zu lange Verweilzeit- Dosierweg > 3D: Luftschlieren und -blasen
• Wovon ist die Wahl der Düse abhängig und welche Arten von Düsen kennen Sie? Vergleichen Sie diese. Wahl der Düse abhängig von Viskosität des Materials: Offene Düsen bei hoch viskosem Material (dickflüssig)-> geringe Schmelzbelastung-> kaum Verschleiß Verschlussdüsen bei niedrig viskosem Material (dünnflüssig)-> Nadelverschlussdüsen-> Schieberverschlussdüsen -> Mögliche Probleme: Materialzersetzung, Stippen, Funktionsstörung
• Nachdruck: Was für einen Zweck hat die Nachdruckphase beim Spritzgießen? Wie lässt sich Nachdruckhöhe / -zeit bestimmen? Wie lässt sich der Umschaltpunkt von Einspritzen auf Nachdruck bestimmen? Zweck: Volumenschwindung (durch Volumenkontraktion beim Erstarrungsvorgang) durch Nachführung von Schmelze ausgleichen Nachdruckhöhe: 40-60% des sich ergebenden SpritzdrucksNachdruckzeit: Gewichtzunahme / Einbruch von WZ-Innendruck Bestimmung Umschaltzeitpunkt:- Zeitabhängig- Hydraulikdruckabhängig- Schneckenwegabhängig (am gebräuchlichsten)- Werkzeuginnendruckabhängig (am genauesten)
• Folgen einer zu späten / zu frühen Umschaltung auf Nachdruck? Werkzeuginnendruckverlauf zeichnen bei zu früher / zu später Umschaltung auf Nachdruck.(KF VE04 S.32) Zu frühe Umschaltung:- Einfallstellen- Höhere Schwindung- keine ausreichende Formfüllung- Gewichtsschwankungen- Bindenahtmarkierungen- Leichtere Formteile Zu späte Umschaltung:- Hohe Druckspitzen- Hoher Schließkraftbedarf- Gratbildung- Erhöhte Spannungen im Formteil- Zu große Abmessungen- Schwere Formteile / hohes Gewicht
• Wovon ist die Kühlzeit abhängig? Was sind die möglichen Folgen einer zu kurzen Kühlzeit? Kühlzeit abhängig von: Wanddicke Material Massetemperatur Werkzeugtemperatur Mögliche Folgen zu kurzer Kühlzeit: Verzug der Formteile Erhöhte Nachschwindung Verformungen bei Entformen der Teile aus Werkzeug
• Nenne Fehler von Spritzgussteilen und jeweils mögliche Ursachen (8 Fehler) Freistrahlbildung- Einspritzgeschwindigkeit zu hoch- Massetemperatur zu niedrig Überspritzte Teile (Gratbildung/Schwimmhaut)- Schließkraft zu niedrig- Einspritzgeschwindigkeit zu hoch Einfallstellen- Nachdruckübertragung zu gering (Engstellen im Formteil / Anguss)- Erstarrung zu langsam- Nachdruckzeit zu gering Schallplatteneffekt- Massetemperatur & Einspritzgeschwindigkeit zu gering- Werkzeugtemperatur zu gering Bindenähte- Nachdruckzeit & Nachdruck zu gering- Werkzeugtemperatur zu gering Dieseleffekt / Brenner- Entlüftung (keine oder an falscher Position)- Einspritzgeschwindigkeit zu hoch- Schließkraft zu hoch Verbrennungsschlieren- zu lange Verweilzeit (Trockner, Plastifiziereinheit)- Temperatur zu hoch (Masse, Trockner)- Scherung zu hoch (Schneckendrehzahl, Einspritzgeschwindigkeit in WZ) Verzug- Füllstoffe (Orientierung)- Kühlzeit zu kurz- Einspritzgeschwindigkeit zu niedrig

zurück  |  weiter 1 / 2