Holdings: Additive Fertigung von Radial-Wellendichtringen

Additive Fertigung von Radial-Wellendichtringen: Entwicklung, Fertigung, Strahlenvernetzung und umfassende experimentelle Untersuchung

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Bibliographic Details
Main Author:	Schiefer, Felix 1989- (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Stuttgart Institut für Maschinenelemente 2019
Series:	Berichte aus dem Institut für Maschinenelemente Bericht Nr. 189
Subjects:	Radialwellendichtring Rapid Prototyping > Fertigung Strahlenvernetzung > Kunststoff Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XVII, 211 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm
ISBN:	9783936100907

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS ........................................................................................................ I ABSTRACT ...................................................................................................................... V VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN ..................................................................................... IX TABELLENVERZEICHNIS .................................................................................................. XIII FORMELZEICHEN, INDIZES UND ABKUERZUNGEN ............................................................... XIV FORMELZEICHEN .................................................................................................... XIV INDIZES ................................................................................................................. XV ABKUERZUNGEN ...................................................................................................... XVI 1 EINLEITUNG............................................................................................................... 1 1.1 ZIELSETZUNG DER ARBEIT .................................................................................... 3 1.2 GLIEDERUNG DER ARBEIT ..................................................................................... 4 2 GRUNDLAGEN UND STAND DER TECHNIK ....................................................................... 6 2.1 STROEMUNG IM DICHTSPALT .................................................................................. 6 2.2 GRUNDLAGEN DES RADIAL-WELLENDICHTRINGS UND DES MANSCHETTENDICHTRINGS .................................................................................. 9 2.2.1 AUFBAU EINES RADIAL-WELLENDICHTRINGS AUS ELASTOMER ...................... 10 2.2.2 STATISCHER DICHTMECHANISMUS UND NEBENABDICHTUNG ...................... 12 2.2.3 DYNAMISCHER DICHTMECHANISMUS ...................................................... 14 2.2.4 RUECKFOERDERSTRUKTUREN ZUR STEIGERUNG DES RUECKFOERDERSTROMS ........... 18 2.2.5 EINSATZGRENZEN GAENGIGER ELASTOMER-DICHTRINGWERKSTOFFE ................. 20 2.2.6 MANSCHETTENDICHTRING ...................................................................... 22 2.2.7 FOERDERWERTMESSUNG .......................................................................... 23 2.2.8 SCHMIERFILMBILDUNG, SCHMIERUNGSZUSTAND UND GUEMBELZAHL ............. 25 2.3 GRUNDLAGEN ZUR ADDITIVEN FERTIGUNG ............................................................. 29 2.3.1 ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN ........................................................... 30 2.3.2 ADDITIVER FERTIGUNGSABLAUF ................................................................ 33 2.4 STAND DER TECHNIK UEBER ADDITIV GEFERTIGTE RADIAL-WELLENDICHTRINGE ............ 34 2.5 GRUNDLAGEN UND EIGENSCHAFTEN VON POLYURETHAN ........................................ 35 2.5.1 POLYURETHAN IN DER DICHTUNGSTECHNIK ................................................ 36 2.5.2 THERMOPLASTISCHES POLYURETHAN ........................................................ 38 2.6 GRUNDLAGEN ZUM STRAHLENVERNETZEN VON KUNSTSTOFFEN ................................. 39 3 UNTERSUCHUNGSMETHODIK ..................................................................................... 45 3.1 WERKSTOFFANALYSE ......................................................................................... 45 3.1.1 INFRAROTSPEKTROSKOPIE ....................................................................... 45 3.1.2 DYNAMISCHE DIFFERENZKALORIMETRIE .................................................... 46 3.1.3 THERMOGRAVIMETRISCHE ANALYSE ........................................................ 46 3.2 3D-DRUCKER, PRUEFSTAENDE UND MESSGERAETE ..................................................... 47 3.2.1 3D-DRUCKER PRUSA I3 MK3 .................................................................. 47 3.2.2 RADIALKRAFTMESSGERAET ........................................................................ 49 3.2.3 IMA-SEALSCANNER............................................................................... 51 3.2.4 PROFILPROJEKTOR .................................................................................. 52 3.2.5 MIKROHAERTEMESSGERAET ....................................................................... 53 3.2.6 ZUGPRUEFMASCHINE .............................................................................. 54 3.2.7 STATISCHE PRUEFKAMMERN .................................................................... 55 3.2.8 DAUERLAUFPRUEFSTAND .......................................................................... 56 3.2.9 HOCHGESCHWINDIGKEITS-UNIVERSALPRUEFSTAND ....................................... 58 3.2.10 MESSGERAETE ZUR VISUELLEN OBERFLAECHENUNTERSUCHUNG ....................... 60 3.2.11 THERMOGRAFIEKAMERA ........................................................................ 63 3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND AUSWERTUNG ...................................................... 64 3.3.1 KOMPONENTEN DER DICHTSYSTEME ...................................................... 64 3.3.2 STRAHLENVERNETZUNG .......................................................................... 68 3.3.3 MIKROHAERTEMESSUNG IRHD-M ............................................................ 68 3.3.4 ZUGVERSUCH ....................................................................................... 69 3.3.5 RADIALKRAFTMESSUNG .......................................................................... 70 3.3.6 OBERFLAECHENSTRUKTUR- UND KONTAKTWINKELMESSUNG .......................... 70 3.3.7 MESSUNG DER STATISCHEN LECKAGE ....................................................... 71 3.3.8 UNTERSUCHUNGEN AM DAUERLAUFPRUEFSTAND ......................................... 73 3.3.9 REIBMOMENTUNTERSUCHUNGEN ........................................................... 75 3.3.10 VERSCHLEISSMESSUNGEN ....................................................................... 77 3.3.11 OBERFLAECHENUNTERSUCHUNG MITTELS LASERSCANNING- MIKROSKOP ........ 78 3.3.12 GUEMBELZAHL ....................................................................................... 79 4 ENTWICKLUNG DER DICHTRINGPROTOTYPEN................................................................ 81 4.1 ENTWICKLUNGSPROZESS DER DICHTRINGPROTOTYPEN ............................................. 81 4.2 DICHTRINGWERKSTOFF ....................................................................................... 85 4.2.1 KUNSTSTOFFAUSWAHL ............................................................................ 85 4.2.2 KUNSTSTOFFANALYSE ............................................................................. 87 4.3 ENTWURF EINER DRUCKTESTGEOMETRIE ............................................................... 91 4.4 ANPASSUNG WESENTLICHER DRUCKPARAMETER .................................................... 92 4.4.1 DUESEN-DRUCKBETT-ABSTAND ................................................................ 93 4.4.2 DRUCKGESCHWINDIGKEIT ....................................................................... 97 4.4.3 DRUCKTEMPERATUR .............................................................................. 98 4.4.4 SCHICHTDICKE ...................................................................................... 99 4.4.5 FILAMENTRUECKZUG ............................................................................. 101 4.4.6 FUELLGEOMETRIE UND FUELLGRAD ............................................................. 102 4.5 GEWAEHLTE DRUCKPARAMETER UND DRUCKEINSTELLUNGEN .................................. 103 4.6 ANFORDERUNGSLISTE GEDRUCKTER DICHTRINGPROTOTYPEN ................................... 106 4.7 ENTWICKELTE DICHTRINGPROTOTYPEN ............................................................... 109 4.7.1 DICHTRING OHNE DRALLELEMENTE (PS) .................................................. 111 4.7.2 DICHTRING MIT DREHRICHTUNGSUNABHAENGIGEN DRALLELEMENTEN (PD) ... 113 4.7.3 MANSCHETTENDICHTRING MIT DREHRICHTUNGSUNABHAENGIGEN RUECKFOERDERSTRUKTUREN (PM) ............................................................. 116 4.8 DRUCKSTRATEGIE DER DICHTRINGPROTOTYPEN .................................................... 118 4.8.1 DICHTRING OHNE DRALLELEMENTE ......................................................... 119 4.8.2 DICHTRING MIT DREHRICHTUNGSUNABHAENGIGEN DRALLELEMENTEN ........... 120 4.8.3 MANSCHETTENDICHTRING MIT DREHRICHTUNGSUNABHAENGIGEN RUECKFOERDERSTRUKTUREN ..................................................................... 121 4.9 VISUELLE BETRACHTUNG GEDRUCKTER DICHTRINGPROTOTYPEN ............................... 122 4.9.1 DICHTRING OHNE DRALLELEMENTE ......................................................... 122 4.9.2 DICHTRING MIT DREHRICHTUNGSUNABHAENGIGEN DRALLELEMENTEN ........... 123 4.9.3 MANSCHETTENDICHTRING MIT DREHRICHTUNGSUNABHAENGIGEN 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adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS . I ABSTRACT . V VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN . IX TABELLENVERZEICHNIS . XIII FORMELZEICHEN, INDIZES UND ABKUERZUNGEN . XIV FORMELZEICHEN . XIV INDIZES . XV ABKUERZUNGEN . XVI 1 EINLEITUNG. 1 1.1 ZIELSETZUNG DER ARBEIT . 3 1.2 GLIEDERUNG DER ARBEIT . 4 2 GRUNDLAGEN UND STAND DER TECHNIK . 6 2.1 STROEMUNG IM DICHTSPALT . 6 2.2 GRUNDLAGEN DES RADIAL-WELLENDICHTRINGS UND DES MANSCHETTENDICHTRINGS . 9 2.2.1 AUFBAU EINES RADIAL-WELLENDICHTRINGS AUS ELASTOMER . 10 2.2.2 STATISCHER DICHTMECHANISMUS UND NEBENABDICHTUNG . 12 2.2.3 DYNAMISCHER DICHTMECHANISMUS . 14 2.2.4 RUECKFOERDERSTRUKTUREN ZUR STEIGERUNG DES RUECKFOERDERSTROMS . 18 2.2.5 EINSATZGRENZEN GAENGIGER ELASTOMER-DICHTRINGWERKSTOFFE . 20 2.2.6 MANSCHETTENDICHTRING . 22 2.2.7 FOERDERWERTMESSUNG . 23 2.2.8 SCHMIERFILMBILDUNG, SCHMIERUNGSZUSTAND UND GUEMBELZAHL . 25 2.3 GRUNDLAGEN ZUR ADDITIVEN FERTIGUNG . 29 2.3.1 ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN . 30 2.3.2 ADDITIVER FERTIGUNGSABLAUF . 33 2.4 STAND DER TECHNIK UEBER ADDITIV GEFERTIGTE RADIAL-WELLENDICHTRINGE . 34 2.5 GRUNDLAGEN UND EIGENSCHAFTEN VON POLYURETHAN . 35 2.5.1 POLYURETHAN IN DER DICHTUNGSTECHNIK . 36 2.5.2 THERMOPLASTISCHES POLYURETHAN . 38 2.6 GRUNDLAGEN ZUM STRAHLENVERNETZEN VON KUNSTSTOFFEN . 39 3 UNTERSUCHUNGSMETHODIK . 45 3.1 WERKSTOFFANALYSE . 45 3.1.1 INFRAROTSPEKTROSKOPIE . 45 3.1.2 DYNAMISCHE DIFFERENZKALORIMETRIE . 46 3.1.3 THERMOGRAVIMETRISCHE ANALYSE . 46 3.2 3D-DRUCKER, PRUEFSTAENDE UND MESSGERAETE . 47 3.2.1 3D-DRUCKER PRUSA I3 MK3 . 47 3.2.2 RADIALKRAFTMESSGERAET . 49 3.2.3 IMA-SEALSCANNER. 51 3.2.4 PROFILPROJEKTOR . 52 3.2.5 MIKROHAERTEMESSGERAET . 53 3.2.6 ZUGPRUEFMASCHINE . 54 3.2.7 STATISCHE PRUEFKAMMERN . 55 3.2.8 DAUERLAUFPRUEFSTAND . 56 3.2.9 HOCHGESCHWINDIGKEITS-UNIVERSALPRUEFSTAND . 58 3.2.10 MESSGERAETE ZUR VISUELLEN OBERFLAECHENUNTERSUCHUNG . 60 3.2.11 THERMOGRAFIEKAMERA . 63 3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND AUSWERTUNG . 64 3.3.1 KOMPONENTEN DER DICHTSYSTEME . 64 3.3.2 STRAHLENVERNETZUNG . 68 3.3.3 MIKROHAERTEMESSUNG IRHD-M . 68 3.3.4 ZUGVERSUCH . 69 3.3.5 RADIALKRAFTMESSUNG . 70 3.3.6 OBERFLAECHENSTRUKTUR- UND KONTAKTWINKELMESSUNG . 70 3.3.7 MESSUNG DER STATISCHEN LECKAGE . 71 3.3.8 UNTERSUCHUNGEN AM 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6.2.2 STATISCHE LECKAGE NACH DEN PRUEFSTANDUNTERSUCHUNGEN . 140 6.3 ERKENNTNISSE DER KURZLAUFUNTERSUCHUNGEN . 142 6.4 LECKRATE THERMOPLASTISCHER DICHTRINGE . 144 6.4.1 DICHTRING OHNE DRALLELEMENTE . 145 6.4.2 DICHTRING MIT DRALLELEMENTEN . 148 6.4.3 MANSCHETTENDICHTRING . 151 6.4.4 ERKENNTNISSE ZUR LECKAGEUNTERSUCHUNG . 153 6.5 LECKRATE STRAHLENVERNETZTER DICHTRINGE . 158 6.5.1 STRAHLENVERNETZTER DICHTRING OHNE DRALLELEMENTE . 158 6.5.2 STRAHLENVERNETZTER DICHTRING MIT DRALLELEMENTEN . 159 6.5.3 STRAHLENVERNETZTER MANSCHETTENDICHTRING . 160 6.5.4 ERKENNTNISSE ZUR LECKAGEUNTERSUCHUNG STRAHLENVERNETZTER DICHTRINGE . 162 6.6 FOERDERWERTUNTERSUCHUNGEN . 163 6.6.1 FOERDERWERTE STRAHLENVERNETZTER DICHTRINGE OHNE DRALLELEMENTE. 163 6.6.2 FOERDERWERTE STRAHLENVERNETZTER DICHTRINGE MIT DRALLELEMENTEN . 165 6.6.3 FOERDERWERTE STRAHLENVERNETZTER MANSCHETTENDICHTRINGE . 168 6.7 REIBMOMENT . 169 6.7.1 DICHTRING OHNE DRALLELEMENTE . 169 6.7.2 DICHTRING MIT DRALLELEMENTEN . 170 6.7.3 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