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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
Q

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

A

Stahl: 0,13mm

Leichtmetalle: 0,25mm

Duro: 0,1-0,9mm

Thermo: 0,6-2,2mm

Elasto: 1,5-2,2mm

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26
Q

Nenne sie einige Füll- und Verstärkungsstoffe

A

Kreide

Glasfaser

Talkum

Glimmer

Glaskugeln <50qm

Quarzpulver

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27
Q

Skizzieren Sie eine solche 3-Zonen-Schnecke schematisch in den abgebildeten Zylinder und beschriften Sie eindeutig die drei Zonen. (

A
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28
Q

Beschrifte die Abbildung

A
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29
Q

Trage ein, welche Sensoren wo sind

A
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30
Q

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

A
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31
Q

Welche Formen der Dimensionierungmethoden gibt es?

A

Analytisch (einfach Bauteil)

Empirisch (ähnliche Bauteile)

Numerisch (bspw. FEM)

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32
Q

Wie und welche Monomere werden aus Steinkohle gewonne?

A

Verkokung

Benzol, Toluol, Xylol, Phenol

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33
Q

Nennen Sie die beiden Abkühlmechanismen, die bei der Blasfolien- bzw. Flachfolienextrusion dominieren

A

BFE: Konvektion

FFE: Koduktion (Wärmeleitung

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34
Q

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.

A

Siegelzeitpunkt

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35
Q

Listen sie Kenndaten nicht aus Werkstoffdatenabnken entnehmnen werdne können

A

 Preisinformationen

 Verarbeitbarkeit

 Wirtschaftlichkeit des Fertigungsverfahrens

 Angaben zu Medienbeständigkeit bei gleichzeitiger mechanischer Belastung

 Erfahrungswerte

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36
Q

Nenne die 4 Schritte der FEM Analyse

A
  1. Geometrieerstellung
  2. Preprocessing / Vernetzung / Definition der Randbedingungen
  3. FE-Berechnung
  4. Postprocessing / Ergebnisanalyse
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37
Q

Vorteile FEM Analyse

A

§ Analyse sehr komplexer Systeme

§ Funktionalität, Stochastik, einzelne Parameter

§ Extremsituationen

§ Kostengünstiges Experimentierfeld

§ Varianten können einfach berechnet werden

38
Q

Nachteile FEM Analyse

A

§ Aufwand

§ näherungsweise Abbildung der Realität

§ Bewertung und Interpretation

39
Q

Herausforderungen bei der Simulation

A

§ Konsequente Umsetzung

§ Verteilungsform der Eingangsdaten

§ Ergebnisanalyse

§ Vernachlässigung entscheidender Systemparameter

40
Q

Aus welchen Schritten besteht die integrativ Simulationskette

A
  1. Prozesssimulation
  2. Struktursimulation
    1. Integrative Simulationskette
41
Q

Nennen Sie eine wichtige grundlegende Eigenschaft, die bei der Zusammenstellung von Polymerblends zu beachten ist

A

Verträglichkeit der Materialen untereinander, die miteinander vermischt werden sollen

42
Q

Nennen Sie die beiden Möglichkeiten, um das Eigenschaftsspektrum von unverträglichen Polymeren zu erweitern

A
  • Kopplern/Compatibilizern
  • reaktive Blenden
43
Q

Nennen Sie die beiden Eigenschaften, die am häufigsten durch Blends optimiert werden.

A

Schlagzähigkeit

Kerbschlagzähigkeit

44
Q

Was sind Integralschäume?

A

Bauteile oder Halbzeuge mit geschäumten Kern und kompakter Oberfläche

45
Q

Was ist Vorraussetzung für die Nutzung von Integeralschäumen?

A

In der Polyschmelze/Reaktionsgemisch muss ein Treibmittel vorliegen, das ein Gas zur Zellbildung oder Zellwachstum freisetzt

46
Q

Zwischen welchen Arten von Treibmitteln wird unterscheiden?

A

chemische und physikalische

47
Q

In welche Teile können chemische Treibmittel unterteilt werden?

A
  • endotherme
  • exotherme
48
Q

Was ist die Folge der Verdampfung der Treibmittels?

A

Es kommt zur Nukleirung der Schaumzelle

49
Q

Welche Verfahren eignen sich zum Herstellen von Integralschäumen?

A
  • Extrusionsverfahren
  • Spritzgießverfahren
50
Q

Wie heißt der Effekt, der Eintritt, wenn Material vom Kern in die Randschichten verschoben wrrd?

A

Leichtbaueffekt

51
Q

Zeichne ein Bauteil mit geringer Dichtereduktion und mit hoher Dichtereduktion

A
52
Q

Was sind die wesentlichen Randbedinungen, die durch die Verarbeitung vorgeben werden?

A
  • Temperatur
  • Strömungsfeld
  • Druck
53
Q

Wie nennt man die kristalline Struktur, die sich nach der Kristallisation bilden?

A

Shish-Kebab Struktur

54
Q

Welche physikalischen Alterungsvorgänge gibt es?

A
  • Relaxation
  • Nachkristallisation
  • Additivwanderung
55
Q

Liste innere Alterungsursachen

A
  • unvollständige Polymerisation
  • Eigenspannungen
56
Q

Liste äußere Alterungsursachen

A
  • Enegiezufuhr durch Strahlung
  • Chemische Einflüsse
57
Q

Nenne typische Alterungserscheinungen

A
  • Vergilbung
  • Spannungsrissbildung
  • Abfall der mech. Eigenschaften
58
Q

Wo sind die erreichabren Dichten höher, bei physikalischen oder chemischen Treibmitteln?

A

physiaklischen

59
Q
A
60
Q
A
61
Q

Nennen Sie drei Auswirkungen auf das Material, die durch hohe thermische bzw. mechanische Belastung im Extruder hervorgerufen werden können.

A
  • Verringerung der Viskosität
  • Abbau des Molekulargewichts
  • Verfärbung und Vercrackung
62
Q

Beschriften Sie die noch offenen Kästen der dargestellten Prinzipskizze einer Blasfolienextrusionsanlage.

A
63
Q
A
64
Q

Unter dem Wort „Nichtlinearität“ lassen sich drei verschiedene Nichtlinearitäten zusammenfassen. Nennen Sie diese

A
  1. Nichtlineare Materialverhalten
  2. Geometrische Nichtlinerarität
  3. Nichtlinearität aufgrund sich ändernder Randbedingungen
65
Q
A

Steifigkeitsnachweis → zulässige Dehnung

Festigkeitsnachweis → zulässige Spannung

66
Q

Welche zwei Möglichkeiten gibt es, Blends auch aus sonst unverträglichenPolymeren herzustellen

A
  • reaktives Blenden
  • Koppler, Compatizlibierer
67
Q

Einer der Gründe fürden Einsatz desSchäumensvon KunststoffenistderverringerteRohstoffeinsatzproVolumen.NennenSievierMaterialeigenschaften, die sich aus der geringen Dichte von geschäumtenKunststoffen ergeben.

A
  • niedrige Wärmeleitfähigkeit
  • gute thermische Isolatoren
  • verbesserte mechanische und akustische Dämpfungseigenschaften
  • höhere Steifigkeit
68
Q

Vorteile thermo-Matrix

A
  • hohe Schlagzähigkeit
  • gutes Druck-, Stauch und Knickverhalten
  • gute Medienbeständigkeit, geringe Freuchteaufnahme
  • kurze Verarbeitungszyklen
  • Schweißbarkeit
  • Ryzyklierbarkeit der Abfälle
  • ungebegrenzte Lagerzeit bei RT
69
Q

Nachteile thermo-Matrix

A
  • Kriechneigung hohe Temperaturen
  • hohe Temperaturen und Drücken erschwerden Prozessführung bei Verarbeitung
  • hohe Visosität der Schmelze, erschwerte Benetzung von Fasern
70
Q

Faservolumengehalt hexagonal

A

90,7%

71
Q

Faservolumengehalt kubische

A

78,5%

72
Q

Welche Größen fließen in die Berechnung der zulässigen Spannung ein

A

Werkstoffkennwert (Bsp. Zugfestigkeit)

Sicherheitsbeiwerte

Abminderungsfaktoren

73
Q

Nenne Beispiele für den Abminderungsfakor

A
  • Belastungsart
  • Zeit
  • Temperatur
  • Medien
74
Q

Werkstoffliche Verwertung

  1. ebene

Arten

Beispiele

A

Makromoleküle bleiben erhalten

  1. sortenreine
    → Regranulat
  2. gemischte Aufbereitung
    → Mischkunststoffe
75
Q

Rohstoffliche

  1. ebene

Arten

Beispiele

A

-Makromoleküle werden abgebaut

  1. Hydrolyse/Solvolyse
    → Monomere
  2. Hydrierung, Pyrolyse, Hochofen
    → Öle, Gase, Wachse
76
Q

Rohstoffliche

  1. ebene

Arten

Beispiele

A

-Makromoleküle werden abgebaut

  1. Hydrolyse/Solvolyse
    → Monomere
  2. Hydrierung, Pyrolyse, Hochofen
    → Öle, Gase, Wachse
77
Q

Energetische

  1. ebene

Arten

Beispiele

A

Makromoleküle werden verbrannt

→ Energie, Dampf, Strom

78
Q

Arten von Farbmittel

A

organisch

anorganisch

löslich

79
Q

Beispiele Modifizierungen

A

-Polymerblends

Compatibilizer

80
Q

Was sind positive Folgen Steigerung des Molekulargewichts?

A
  • höhere Festigkeit
  • höhere Zähigkeit
  • höhere Wärmeleitfähigkeit
  • bessere Barrierefreiheit
  • bessere chemische Beständigkeit
81
Q

Was sind negative Folgen vom Steigerung des Molekulargewichts

A
  • verschlechtertes Fließen
  • schwere Verarbeitung durch hohe Viskosität
82
Q

Kriterien für optimale Angussposition

A

max. Fülldruck

 gleichmäßige Füllung

 gleiche Fließweglänge

 gleicher Fülldruck am Fließwegende

 Fließwiderstände

 Anzahl und Lage von Bindenähte

 Lufteinschlüsse

 Einfallstellen

 Verzug

 Vermeidung von Freistrahlbildung

83
Q

Formel für die Uneinheitlichkeit

A

Mw/Mn -1

84
Q

Was sind Vorteile von Aramidfasern?

A
  • gute Energieabsorbationsfähigkeit
  • geringe Dichte
85
Q

Nennen sie die beiden Effekte die zur Orientierung der Faser führen und beschriften

Sie bitte das Diagramm, wo man beide vergleicht

A

Dehneffekt der Strömung

Schereffekt der Strömung

X: Dehnung

Y: Spannung

oben: parallel zur Belastung
unten: senkrecht zur BElastung

86
Q

Nenne sie zwei Kunststoffspezifische Features

A

Rippen

Gleitlager

Zahnräder

87
Q

Diagramm Amorph

A
88
Q

Diagramm Duroplast

A
89
Q

Diagramm Elastomer

A
90
Q

Diagramm Teilkristalin

A

Werkstoffkunde 2 (14 decks)

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