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Werkstoffkunde 2 > REST > Flashcards

REST Flashcards

1
Q

Nennen die auf Kunststoffe wirkenden Faktoren

A

Mechanische Belastung

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2
Q

Welche Zonen gibt es in der 3-Zonen-Schnecke und was sind die jeweiligen Aufgabe?

A

Einzugszone: Granulat in den Trichter ziehen

Kompressionszone: Druck in der Schmelze wird aufgebaut

Meteringzone: Schmelze wird homogenisiert

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3
Q

Wodurch kann das Molekulargewicht gesenkt werden?

A
  • durch thermische und mechanische Belastung
  • durch Recycling
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4
Q

Bei der Blasfolienextrusion wird die Schmelze in eine Ringspaltströmung überführt
und verlässt das Werkzeug als Schlauch. Wie können bei diesem Prozess
Orientierungen in Umfangs- bzw. Längsrichtung der Folie eingebracht werden?

A

Umfangsrichtung: Aufblasvorgang

Längsrichtung: Abzug

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5
Q

Zeichnen Sie qualitativ den Druckverlauf, der von einem angussfernen Drucksensor aufgezeichnet wird und kennzeichnen Sie diesen eindeutig. Verwenden Sie dazu das unten abgebildete Diagramm. Vervollständigen Sie weiterhin die Beschriftung des Diagramms und kennzeichnen Sie den Umschaltpunkt.

A
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6
Q

Nennen Sie den Fachbegriff für dieses Phänomen im Fließverhalten des Kunststoffes beim Einspritzen in die Kavität und einen Prozessparameter, der entscheidenden Einfluss darauf hat

A

-Freistrahlbildung durch Geschwindigkeit

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7
Q

Welche Phänomen führen zu Kavität und was sind ihre Prozessparameter?

A
  • Einfallstellen durch Volumenschwund und mangelnden Nachdruck
  • Freistrahlbildung durch falsche Geschwindigkeit
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8
Q

In welchen Phasen finden Thermoplasten, Duroplasten und Elastomere ihre Form?

A

Thermoplasten → Kühlphase

Elastomere, Duroplasten → Heizphase

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9
Q

Was hat einen direkte Bezug auf Verzug

A
  1. Werkzeugwandtemperatur
  2. Werkzeugtemperatur
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10
Q

Nenne innere und äußere Eigenschaften von Spritzgusteilen

A

innere:

  • Kristalinität
  • Orientierung
  • Eigenspannung

äußere:

  • Schwindung
  • Verzug
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11
Q

Was sind die beiden wichtigsten Grenzfälle vom Faservolumengehalt?

A
  1. Kubisch dichteste Packung
  2. hexagonal dichteste Packung
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12
Q

Für die Werkstoffauswahl werden die Anforderungen in eine entsprechende Anforderungsprofilmatrix eingeordnet. Dabei wird zwischen drei unterschiedlichen Anforderungen unterschieden. Nennen Sie diese

A

Festforderung (z.b. Anschlussgeometrie)

Mindestforderung (E-Modul)

Wunschforderung (Farbe)

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13
Q

In welche Bereiche wird die Transformation der Bauteilanforderung aufgeteilt?

A

Fertigungsverfahren

Anwendungsbereich

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14
Q

In welche Schritte unterteilt sich der Prozess der Werkstoffauswahl?

A
  1. Aufgabenstellung
  2. Bauteilanforderungsliste
  3. Transformation der Bauteilanforderungen
  4. Werkstoffgrundauswahl
  5. Anforerdungsprofil für Werkstoff
  6. Hilfsmittel zur Werkstoffauswahl
    1. Werkstoffauswahl
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15
Q

Welche Arten von Angusssystemen gibt es?

A
  1. Natürlich balancierte Angustsysteme:
    - Stern
    - Symmetrieverteiler
  2. Künstlich balancierte Angusssysteme:
    - Reihenverteiler
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16
Q

Teil der Prozesssimulation ist die rheologische Auslegung zur Ermittlung des optimalen Anspritzpunktes. Dafür bestehen verschiedene Bewertungskriterien. Nennen Sie zwei Bewertungskriterien

A
  • max. Fülldruck
  • gleichmäßige Füllung
  • gleiche Fließweglänge
  • gleicher Fülldruck am Fließwegende
  • Verzug
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17
Q

Was sind Charakterisitka einer Schnappverbindung?

A

-hervorstehender Teil wird kurzfiristig ausgelegt

-Einrasten in einer Vertiefung des Verbindungspartners

  • form- bzw. kraft-formschlüssige Verbindung der Fügepartner
  • nur geringe mechanische Belastung nach dem Fügevorgang
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18
Q

Zeichnen Sie für den angegebenen Belastungsfall einer UD-Einzelschicht das Ersatzmodell mithilfe von Federn (jeweils eine Feder für Matrix und Fasern) (

A
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19
Q

Monomere sind die Bausteine aus denen Polymere synthetisiert werden. Wichtige Monomere sind Benzol und Toluol. Nennen Sie drei Möglichkeiten dieses aus Rohstoffen herzustellen.

A
  • Cracking
  • Destillation
  • Verkokung
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20
Q

Nenne Polymere, die Anionische hergestellt werden?

A
  • Polymethylcyanoacrylat
  • Polyoxymethylen
  • Poly-e-
  • Polydimethylsiloxan
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21
Q

Nenne Polymere, die kationisch hergestellt werden?

A

Polyisubutan

Poly-vnylether

Poly-ethylenimin

Poly-tetrahydrofuran

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22
Q

Nenne Polymere, die radikalisch hergestellt werden?

A

Polystyrol

Polyethylen

Polyvinychlorid

Polymethylmethacrylat

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23
Q

Definieren sie biobasiert und bio-abbaubar?

A

biobasiert: aus Bio-Material hergestellt

bio- abbaubar: zerfällt unter Natureinflüssen

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24
Q

Verwertungsarten von Kunststoffabfällen

A

Werkstoffliche

Rohstoffliche

Ernergetische

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25
Ordnen Sie folgende Längenänderungen (0,13 mm; 0,25 mm; 0,1-0,9 mm; 0,6-2,2 mm; 1,5- 2,2 mm) bei einer Temperaturerhöhung um 10 °C den aufgeführten Werkstoffen zu: Stahl, Leichtmertalle, Elastomere, Thermoplasten, Duroplasten
Stahl: 0,13mm Leichtmetalle: 0,25mm Duro: 0,1-0,9mm Thermo: 0,6-2,2mm Elasto: 1,5-2,2mm
26
Nenne sie einige Füll- und Verstärkungsstoffe
Kreide Glasfaser Talkum Glimmer Glaskugeln \<50qm Quarzpulver
27
Skizzieren Sie eine solche 3-Zonen-Schnecke schematisch in den abgebildeten Zylinder und beschriften Sie eindeutig die drei Zonen. (
28
Beschrifte die Abbildung
29
Trage ein, welche Sensoren wo sind
30
Beim Füllen der Kavität bilden sich typische Geschwindigkeits- und Temperaturprofile über der Bauteildicke aus. Zeichnen Sie im folgenden Bild die Verläufe für folgende Größen ein. (i. Temperatur ii. Geschwindigkeit iii. Schergeschwindigkeit
31
Welche Formen der Dimensionierungmethoden gibt es?
Analytisch (einfach Bauteil) Empirisch (ähnliche Bauteile) Numerisch (bspw. FEM)
32
Wie und welche Monomere werden aus Steinkohle gewonne?
Verkokung Benzol, Toluol, Xylol, Phenol
33
Nennen Sie die beiden Abkühlmechanismen, die bei der Blasfolien- bzw. Flachfolienextrusion dominieren
BFE: Konvektion FFE: Koduktion (Wärmeleitung
34
Nennen Sie den Namen des Zeitpunktes, ab dem ein weiteres Aufbringen des SS21 WKII MB 60P Seite 13 Nachdruckes zu keiner weiteren Verbesserung der Bauteilqualität führt und beschreiben Sie in einem Satz, was zu diesem Zeitpunkt passiert.
Siegelzeitpunkt
35
Listen sie Kenndaten nicht aus Werkstoffdatenabnken entnehmnen werdne können
 Preisinformationen  Verarbeitbarkeit  Wirtschaftlichkeit des Fertigungsverfahrens  Angaben zu Medienbeständigkeit bei gleichzeitiger mechanischer Belastung  Erfahrungswerte
36
Nenne die 4 Schritte der FEM Analyse
1. Geometrieerstellung 2. Preprocessing / Vernetzung / Definition der Randbedingungen 3. FE-Berechnung 4. Postprocessing / Ergebnisanalyse
37
Vorteile FEM Analyse
§ Analyse sehr komplexer Systeme § Funktionalität, Stochastik, einzelne Parameter § Extremsituationen § Kostengünstiges Experimentierfeld § Varianten können einfach berechnet werden
38
Nachteile FEM Analyse
§ Aufwand § näherungsweise Abbildung der Realität § Bewertung und Interpretation
39
Herausforderungen bei der Simulation
§ Konsequente Umsetzung § Verteilungsform der Eingangsdaten § Ergebnisanalyse § Vernachlässigung entscheidender Systemparameter
40
Aus welchen Schritten besteht die integrativ Simulationskette
1. Prozesssimulation 2. Struktursimulation 1. Integrative Simulationskette
41
Nennen Sie eine wichtige grundlegende Eigenschaft, die bei der Zusammenstellung von Polymerblends zu beachten ist
Verträglichkeit der Materialen untereinander, die miteinander vermischt werden sollen
42
Nennen Sie die beiden Möglichkeiten, um das Eigenschaftsspektrum von unverträglichen Polymeren zu erweitern
* Kopplern/Compatibilizern * reaktive Blenden
43
Nennen Sie die beiden Eigenschaften, die am häufigsten durch Blends optimiert werden.
Schlagzähigkeit Kerbschlagzähigkeit
44
Was sind Integralschäume?
Bauteile oder Halbzeuge mit geschäumten Kern und kompakter Oberfläche
45
Was ist Vorraussetzung für die Nutzung von Integeralschäumen?
In der Polyschmelze/Reaktionsgemisch muss ein Treibmittel vorliegen, das ein Gas zur Zellbildung oder Zellwachstum freisetzt
46
Zwischen welchen Arten von Treibmitteln wird unterscheiden?
chemische und physikalische
47
In welche Teile können chemische Treibmittel unterteilt werden?
* endotherme * exotherme
48
Was ist die Folge der Verdampfung der Treibmittels?
Es kommt zur Nukleirung der Schaumzelle
49
Welche Verfahren eignen sich zum Herstellen von Integralschäumen?
- Extrusionsverfahren - Spritzgießverfahren
50
Wie heißt der Effekt, der Eintritt, wenn Material vom Kern in die Randschichten verschoben wrrd?
Leichtbaueffekt
51
Zeichne ein Bauteil mit geringer Dichtereduktion und mit hoher Dichtereduktion
52
Was sind die wesentlichen Randbedinungen, die durch die Verarbeitung vorgeben werden?
* Temperatur * Strömungsfeld * Druck
53
Wie nennt man die kristalline Struktur, die sich nach der Kristallisation bilden?
Shish-Kebab Struktur
54
Welche physikalischen Alterungsvorgänge gibt es?
- Relaxation - Nachkristallisation - Additivwanderung
55
Liste innere Alterungsursachen
* unvollständige Polymerisation * Eigenspannungen
56
Liste äußere Alterungsursachen
- Enegiezufuhr durch Strahlung - Chemische Einflüsse
57
Nenne typische Alterungserscheinungen
* Vergilbung * Spannungsrissbildung * Abfall der mech. Eigenschaften
58
Wo sind die erreichabren Dichten höher, bei physikalischen oder chemischen Treibmitteln?
physiaklischen
59
60
61
Nennen Sie drei Auswirkungen auf das Material, die durch hohe thermische bzw. mechanische Belastung im Extruder hervorgerufen werden können.
* Verringerung der Viskosität * Abbau des Molekulargewichts * Verfärbung und Vercrackung
62
Beschriften Sie die noch offenen Kästen der dargestellten Prinzipskizze einer Blasfolienextrusionsanlage.
63
64
Unter dem Wort „Nichtlinearität“ lassen sich drei verschiedene Nichtlinearitäten zusammenfassen. Nennen Sie diese
1. Nichtlineare Materialverhalten 2. Geometrische Nichtlinerarität 3. Nichtlinearität aufgrund sich ändernder Randbedingungen
65
Steifigkeitsnachweis → zulässige Dehnung Festigkeitsnachweis → zulässige Spannung
66
Welche zwei Möglichkeiten gibt es, Blends auch aus sonst unverträglichenPolymeren herzustellen
* reaktives Blenden * Koppler, Compatizlibierer
67
Einer der Gründe fürden Einsatz desSchäumensvon KunststoffenistderverringerteRohstoffeinsatzproVolumen.NennenSievierMaterialeigenschaften, die sich aus der geringen Dichte von geschäumtenKunststoffen ergeben.
* niedrige Wärmeleitfähigkeit * gute thermische Isolatoren * verbesserte mechanische und akustische Dämpfungseigenschaften * höhere Steifigkeit
68
Vorteile thermo-Matrix
* hohe Schlagzähigkeit * gutes Druck-, Stauch und Knickverhalten * gute Medienbeständigkeit, geringe Freuchteaufnahme * kurze Verarbeitungszyklen * Schweißbarkeit * Ryzyklierbarkeit der Abfälle * ungebegrenzte Lagerzeit bei RT
69
Nachteile thermo-Matrix
* Kriechneigung hohe Temperaturen * hohe Temperaturen und Drücken erschwerden Prozessführung bei Verarbeitung * hohe Visosität der Schmelze, erschwerte Benetzung von Fasern
70
Faservolumengehalt hexagonal
90,7%
71
Faservolumengehalt kubische
78,5%
72
Welche Größen fließen in die Berechnung der zulässigen Spannung ein
Werkstoffkennwert (Bsp. Zugfestigkeit) Sicherheitsbeiwerte Abminderungsfaktoren
73
Nenne Beispiele für den Abminderungsfakor
* Belastungsart * Zeit * Temperatur * Medien
74
Werkstoffliche Verwertung 1. ebene Arten Beispiele
Makromoleküle bleiben erhalten 1. sortenreine → Regranulat 2. gemischte Aufbereitung → Mischkunststoffe
75
Rohstoffliche 1. ebene Arten Beispiele
-Makromoleküle werden abgebaut 1. Hydrolyse/Solvolyse → Monomere 2. Hydrierung, Pyrolyse, Hochofen → Öle, Gase, Wachse
76
Rohstoffliche 1. ebene Arten Beispiele
-Makromoleküle werden abgebaut 1. Hydrolyse/Solvolyse → Monomere 2. Hydrierung, Pyrolyse, Hochofen → Öle, Gase, Wachse
77
Energetische 1. ebene Arten Beispiele
Makromoleküle werden verbrannt → Energie, Dampf, Strom
78
Arten von Farbmittel
organisch anorganisch löslich
79
Beispiele Modifizierungen
-Polymerblends Compatibilizer
80
Was sind positive Folgen Steigerung des Molekulargewichts?
* höhere Festigkeit * höhere Zähigkeit * höhere Wärmeleitfähigkeit * bessere Barrierefreiheit * bessere chemische Beständigkeit
81
Was sind negative Folgen vom Steigerung des Molekulargewichts
* verschlechtertes Fließen * schwere Verarbeitung durch hohe Viskosität
82
Kriterien für optimale Angussposition
max. Fülldruck  gleichmäßige Füllung  gleiche Fließweglänge  gleicher Fülldruck am Fließwegende  Fließwiderstände  Anzahl und Lage von Bindenähte  Lufteinschlüsse  Einfallstellen  Verzug  Vermeidung von Freistrahlbildung
83
Formel für die Uneinheitlichkeit
Mw/Mn -1
84
Was sind Vorteile von Aramidfasern?
* gute Energieabsorbationsfähigkeit * geringe Dichte
85
Nennen sie die beiden Effekte die zur Orientierung der Faser führen und beschriften Sie bitte das Diagramm, wo man beide vergleicht
Dehneffekt der Strömung Schereffekt der Strömung X: Dehnung Y: Spannung oben: parallel zur Belastung unten: senkrecht zur BElastung
86
Nenne sie zwei Kunststoffspezifische Features
Rippen Gleitlager Zahnräder
87
Diagramm Amorph
88
Diagramm Duroplast
89
Diagramm Elastomer
90
Diagramm Teilkristalin

Werkstoffkunde 2 (14 decks)

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