Rheologie der Kunststoffe: Theorie und Praxis
Die Rheologie beschreibt das Fließen und die Deformation der Stoffe. Insbesondere Kunststoffe zeichnen sich durch ihr spezielles Fließverhalten aus. So ist die Zähigkeit der Kunststoffe, auch Viskosität genannt, nicht nur von Temperatur und Druck abhängig, sondern auch von der Strömungsgeschwindigke...
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
[2020]
|
| Ausgabe: | 2., aktualisierte und erweiterte Auflage |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Zusammenfassung: | Die Rheologie beschreibt das Fließen und die Deformation der Stoffe. Insbesondere Kunststoffe zeichnen sich durch ihr spezielles Fließverhalten aus. So ist die Zähigkeit der Kunststoffe, auch Viskosität genannt, nicht nur von Temperatur und Druck abhängig, sondern auch von der Strömungsgeschwindigkeit. Dieses als Strukturviskosität bezeichnete Fließverhalten wird anschaulich in diesem Fachbuch beschrieben. Darüber hinaus besitzen Kunststoffe aufgrund ihrer molekularen Kettenstruktur visko-elastische Eigenschaften, die sich auf die Strömungsprozesse auswirken. Zunächst werden unterschiedliche Messverfahren, die zur Messung dieser Eigenschaften geeignet sind, dargestellt und auch deren Messergebnisse diskutiert. Anschließend werden die Gesetze erklärt, mit welchen sich das spezielle Fließverhalten der Kunststoffe beschreiben lässt. Nach der Herleitung der Strömungsgleichungen werden diese dann abschließend zur Berechnung von Strömungsvorgängen, für die Verarbeitungsverfahren Extrusion und Spritzgießen, genutzt.Neben den allgemeinen Grundlagen gibt es zu jedem Kapitel Rechenbeispiele aus der Praxis. Der Leser hat somit die Möglichkeit die Grundlagen zu studieren und gleichzeitig auch die gewonnenen Kenntnisse anzuwenden.Neu in der zweiten Auflage:- QR-Codes verlinken auf Videos die die Inhalte noch anschaulicher erläutern.- Das Kapitel Viskosimetrie und Rheometrie wurde um die sogenannte Large-Amplitude-Oszillation Theorie (LAOS) erweitert. - Das Kapitel Rheologische Auslegung von Heißkanalsystemen wurde um Druckverluste, die an Umlenkungen im Heißkanal entstehen ergänzt.- Mehrschichtströmungen gewinnen im Bereich der Kunststoffverarbeitung zunehmendan Bedeutung. Aus diesem Grund wurde dieses Kapitel mit Berechnungsgleichungenund Simulationsergebnissen, die den Einfluss unterschiedlicher Parameterauf das Strömungsverhalten beschreiben, erweitert |
| Beschreibung: | XXI, 378 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm |
| ISBN: | 9783446461512 3446461515 |
Internformat
MARC
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|---|---|
| adam_text | INHALT
VORWORT
ZUR
2.
AUFLAGE
.............................................................................
XIII
VORWORT
ZUR
1.
AUFLAGE
..............................................................................
XIV
DER
AUTOR
...................................................................................................
XVII
WICHTIGE
FORMELN
DER
RHEOLOGIE
..........................................................
XIX
DIE
GLEICHUNGEN
VON
HAGEN-POISEUILLE
....................................................
XIX
GLEICHUNGEN
FUER
DIE
REPRAESENTATIVE
SCHERGESCHWINDIGKEIT
..................
XX
GLEICHUNGEN
FUER
DIE
VISKOSITAETSBERECHNUNG
..........................................
XX
GLEICHUNGEN
FUER
DEN
TEMPERATURVERSCHIEBUNGSFAKTOR
A
T
......................
XXI
1
EINLEITUNG
........................................................................................
1
1.1
WOZU
BENOETIGT
MAN
DIE
RHEOLOGIE
IN DER
KUNSTSTOFFTECHNIK?
...
3
1.2
COMPUTERUNTERSTUETZTE
SIMULATIONSPROGRAMME
ZUR
AUSLEGUNG
VON
SPRITZGIESSWERKZEUGEN
............................................................
7
2
RHEOLOGISCHE
PHAENOMENE
............................................................
11
2.1
STRUKTURVISKOSITAET
..........................................................................
13
2.1.1
STRUKTURVISKOSES
FLIESSVERHALTEN
VON
KUNSTSTOFFEN
...
14
2.2
DILATANZ
............................................................................................
16
2.3
THIXOTROPIE
UND
RHEOPEXIE
............................................................
18
2.4
GRENZFLIESSSPANNUNG
......................................................................
20
2.5
NORMALSPANNUNGEN
........................................................................
23
2.5.1
HERKUNFT,
DEFINITION
UND
CHARAKTERISIERUNG
..............
23
2.5.2
VISKOELASTISCHE
UND
NORMALSPANNUNGSEFFEKTE
..........
24
2.5.2.1
WEISSENBERG-EFFEKT
............................................................
24
2.5.2.2
STRANGSCHWELLEN
(ENGL.:
DIE
SWELLING
EFFECT)
................
26
3
RHEOLOGISCHE
GRUNDKOERPER
...........................................................
29
3.1
DER
IDEAL
ELASTISCHE
FESTKOERPER
....................................................
30
3.2
DER
IDEAL
VISKOSE
KOERPER
(NEWTONSCHES
FLUID)
............................
31
3.3
DER
VISKOELASTISCHE
KOERPER
............................................................
32
3.3.1
ALLGEMEINER
VISKOELASTISCHER
STOFF
..............................
35
4
DER
SCHERVERSUCH
UND
DIE
HERLEITUNG
DES
NEWTONSCHEN
REIBUNGSGESETZES
(STOFFGESETZ)
...............................................
37
4.1
DER
SCHERVERSUCH
.............................................................................
37
4.2
WICHTIGE
RHEOLOGISCHE
STOFFGESETZE
..............................................
43
5
STROEMUNGSARTEN
.............................................................................
45
6
RHEOMETRIE
-
VISKOSIMETRIE
UND
STOFFDATENERMITTLUNG
..........
57
6.1
ANWENDUNGSBEREICH
DER
VISKOSIMETER-UND
RHEOMETERTYPEN
..
59
6.2
VORAUSSETZUNG
FUER
DIE
ERMITTLUNG
DER
STOFFDATEN
........................
60
6.3
FALLVISKOSIMETER
...............................................................................
62
6.3.1
DIE
ERMITTLUNG
DER
VISKOSITAET
BEI
FALLVISKOSIMETERN
UEBER
DAS
GESETZ
VON
STOKES
..........................................
62
6.3.2
KUGELFALLVISKOSIMETER
............................................
64
6.3.3
KUGEL
IM
GENEIGTEN
FALLROHR
........................................
65
6.4
VISKOWAAGE
.......................................................................................
66
6.5
ROTATIONS-UND
OSZILLATIONSRHEOMETER
..........................................
66
6.5.1
PLATTE-PLATTE-RHEOMETER
................................................
67
6.5.2
KEGEL-PLATTE-RHEOMETER
................................................
69
6.5.2.1
NORMALSPANNUNGEN
UND
VISKOELASTISCHES
VERHALTEN
..
70
6.5.2.2
MESSUNG
DER
NORMALSPANNUNGEN
VON
FLUIDEN
MITTELS
ROTATIONSRHEOMETRIE
..................................
72
6.5.2.3
MESSUNG
DER
VISKOELASTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
VON
FLUIDEN
MITTELS
OSZILLATIONSRHEOMETRIE
(SCHWINGUNGSRHEOMETRIE)
............................................
76
6.5.2.4
DIE
COX-MERZ-RELATION
UND
AEHNLICHE
BEZIEHUNGEN
....
84
6.5.2.5
RELAXATIONSTEST
MITTELS
ROTATIONSRHEOMETER
.............. 86
OE.5.2.6
DIE
LARGE
AMPLITUDE
OSCILLATION
THEORIE
(LAOS)
....
88
6.6
KOAXIALE
ZYLINDERSYSTEME
..............................................................
99
6.7
KAPILLARRHEOMETER
..........................................................................
100
6.7.1
NIEDERDRUCK-KAPILLARRHEOMETER
..................................
101
6.7.1.1
BESTIMMUNG
DES
MELT-FLOW-INDEX
(MFI)
UND
DER
MELT-VOLUME-RATE
(MVR)
..............................................
101
6.7.1.2
ERMITTLUNG
DER SCHEINBAREN
SCHERGESCHWINDIGKEIT
UND
DER SCHEINBAREN
VISKOSITAET
MITTELS
NIEDERDRUCK-
KAPILLARRHEOMETER
........................................................
103
6.7.1.3
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
DEM
MVR/MFI-WERT
UND
DER
MOLMASSE
..........................................................
104
6.7.2
HOCHDRUCKKAPILLAR-RHEOMETER
.......................................
106
6.7.2.1
ERMITTLUNG
DER
MASSESTROM-DRUCK-FUNKTION
...............
108
6.7
.2.2
BERECHNUNGDESVOLUMENSTROMS
...................................
108
OE.7.2.3
BERECHNUNG
DER
SCHEINBAREN
WANDSCHUBSPANNUNG
UND
DER
SCHEINBAREN
WANDSCHERGESCHWINDIGKEIT
....
109
6.7.2.4
ERMITTLUNG
DER
WAHREN
WANDSCHUBSPANNUNG
.............
111
6.7.2.5
ERMITTLUNG
DER
WAHREN
WANDSCHERGESCHWINDIGKEIT
..
115
OE.7.2.6
BESTIMMUNG
DER
EINLAUF-
UND
AUSLAUFDRUCKVERLUSTE,
DER
NORMALSPANNUNGEN
UND
DER
DEHNVISKOSITAET
MITTELS
INLINE-DRUCKRHEOMETER
....................................
121
6.7.2.7
ERMITTLUNG
DER
DRUCKABHAENGIGEN
VISKOSITAET
MITTELS
INLINE-RHEOMETERDUESE
....................................................
125
6.8
DEHNRHEOLOGIE
................................................................................
129
6.8.1
HERKUNFT
UND
DEFINITION
DER
DEHNVISKOSITAET
..............
129
6.8.2
MESSUNG
VON
DEHNVISKOSITAETEN
....................................
131
6.8.2.1
MESSUNGEN
MIT
EINACHSIGER
DEHNUNG
.........................
131
OE.8.2.2
ERMITTLUNG
DER
DEHNVISKOSITAET
MIT
DEM
RHEOTENSVERSUCH
............................................................
132
6.8.3
ERMITTLUNG
DER
DEHNVISKOSITAET
MIT
DEM
ANSATZ
VON
F.
N.
COGSWELL
............................................................
135
6.9
THEORIE
UND
PRAXIS
DER
LOESUNGSVISKOSIMETRIE
............................
138
6.9.1
BEISPIELMESSUNG
DER
LOESUNGSVISKOSITAET
ANHAND
VON
POLYETHYLENTEREPHTHALAT
(PET),
(INTRINSIC
VISCOSITY,
GRENZVISKOSITAETSZAHL,
STAUDINGER-INDEX)
....................
146
6.9.1.1
INFORMATIONEN
VON
SCHOTT
INSTRUMENTS
ZUR
MESSUNG
DER
LOESUNGSVISKOSITAET
....................................................
154
6.9.1.2
BESTIMMUNG
DES
A-WERTS
IN
LOESUNG
NACH
FIKENTSCHER
154
7
VISKOSIMETRIE
-
EINFLUESSE
AUF
DIE
RHEOLOGISCHEN
STOFFDATEN
..
157
7.1
EINFLUSS
DER
DISSIPATION
................................................................
157
7.2
EINFLUSS
DER
TEMPERATUR
AUF
DIE
FLIESSKURVE
................................
160
7.2.1
DER
TEMPERATURVERSCHIEBUNGSFAKTOR
..........................
162
7.2.2
TEMPERATURINVARIANTE
AUFTRAGUNG
DER
FLIESSKURVEN
(MASTERKURVEN)
..............................................................
163
7.2.2.1
BEISPIEL
EINER
VISKOSITAETSERMITTLUNG
FUER
EINE
GEWAEHLTE
SCHERGESCHWINDIGKEIT
UND
EINE
WEITERE
TEMPERATUR
..
166
7.2.2.2
AUFGABE:
GESUCHT
IST
DIE
VISKOSITAET
FUER
EINE
GEGEBENE
SCHERGESCHWINDIGKEIT
ANHAND
EINER
MASTERKURVE
...
167
7.2.2.3
AUFGABE:
UEBUNG
ZUR
TEMPERATURVERSCHIEBUNG
MITTELS
NULLVISKOSITAET
.....................................................
169
7.2.3
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
DES
TEMPERATUR
VERSCHIEBUNGSFAKTORS
....................................
169
7.2.3.1
ARR/IENZUS-FUNKTION
.........................................................
170
7.2.3.2
GLEICHUNGEN
VON
WILLIAMS,
LANDEI
UND
FERRY
(WLF-
ANSATZ)
...................................................................
171
7.3
THERMORHEOLOGISCHE
GROESSEN
...........................................................
175
7.3.1
AENDERUNGEN
DES
MORPHOLOGISCHEN
AUFBAUS
DURCHWAERME
...................................................................
176
7.3.2
FUELLSTOFFE
.........................................................................
177
7.3.3
DER
DRUCKEINFLUSS
...........................................................
182
7.3.4
EINFLUSS
DER
MITTLEREN
MOLMASSE
..................................
185
7.3.5
MOLMASSENVERTEILUNG
.....................................................
191
7.3.6
EINFLUSS
DER
MOLMASSE
UND
DER
MOLMASSENVERTEILUNG
AUF
DEN
SPEICHER-
UND
VERLUSTMODUL
BEI
DER
OSZILLATION
.......................................................................
193
7.4
EINFLUSS
VON
RESTFEUCHTE
AUF
DIE
SCHERVISKOSITAET
........................
199
7.5
AUFGABE:
BESCHREIBEN
DES
FLIESSVERHALTENS
MIT
EINER
*MASTERKURVE
*
.................................................................................
200
8
VISKOSIMETRIE
-
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
DER
FLIESSKURVE
.......................................................................
203
8.1
DER
POTENZANSATZ
VON
OSTWALD
UND
DE
WAELE
(POWER-LAW-MODEL)
204
8.1.1
AUFGABE:
GRAFISCHE
ERMITTLUNG
DER
KONSTANTEN
DES
POTENZANSATZES
........................................................
206
8.2
DER
CARREAU-ANSATZ
.........................................................................
208
8.2.1
BERUECKSICHTIGUNG
DER
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
IM
CARREAU-ANSATZ
........................................................
211
8.3
DER
CROSS-WLF-ANSATZ
.....................................................................
212
8.4
POLYNOMANSAETZE
...............................................................................
214
8.4.1
POLYNOMANSATZ
NACH
MUENSTEDT
......................................
214
8.4.2
BIQUADRATISCHER
POLYNOMANSATZ
..................................
215
8.4.3
POLYNOMANSAETZE
FUER
KOMPLEXES
FLIESSVERHALTEN
..........
215
8.5
AUFGABE:
ERMITTLUNG
DES
KONSISTENZFAKTORS
UND
DES
VISKOSITAETSEXPONENTEN
...................................................................
216
8.6
AUFGABE:
VERGLEICH
DER
MATERIALGESETZE
(POTENZANSATZ
UND
CARREAU-ANSATZ)
..............................................
217
9
BERECHNUNG
VON
FLIESSVORGAENGEN
.................................................
219
9.1
BERECHNUNG
DER
VOLUMENSTROM-
UND
DRUCKFUNKTION
FUER
NEWTONSCHE
FLUIDE
....................................................................
220
9.1.1
ANNAHMEN
ZUR
VEREINFACHUNG
DER
GLEICHUNGEN
........
220
9.1.2
STROEMUNGSKANAL
MIT
RECHTECKQUERSCHNITT
..................
220
9.1.3
STROEMUNGSKANAL
MIT
KREISQUERSCHNITT
........................
225
9.1.4
KANAL
MIT KREISRINGQUERSCHNITT
..................................
228
9.2
BERECHNUNG
DER
VOLUMENSTROM-
UND
DRUCKFUNKTION
FUER
STRUKTURVISKOSE
FLUIDE
............................................................
229
9.2.1
BERUECKSICHTIGUNG
DER STRUKTURVISKOSITAET
MITTELS
POTENZANSATZ
..................................................................
229
9.2.2
BERUECKSICHTIGUNG
DER STRUKTURVISKOSITAET
MIT
DEM
CARREAU-ANSATZ
..............................................................
231
9.3
NORMIERTER
GESCHWINDIGKEITS-
UND
SCHERGESCHWINDIGKEITSVERLAUF
232
9.4
AUFGABE:
AUSWIRKUNG
DES
STROEMUNGSKANALS
AUF
DEN
SCHMELZEVOLUMENSTROM
................................................................
235
10
DIE
METHODE
DER
REPRAESENTATIVEN
SCHERGESCHWINDIGKEIT
....
237
11
BERECHNUNG
VON
FLIESSVORGAENGEN
BEIM
SPRITZGIESSEN
...............
241
11.1
MODELLVORSTELLUNG
..........................................................................
241
11.2
ALLGEMEINE
VORGEHENSWEISE
ZUR
DRUCKVERLUSTBERECHNUNG
........
247
11.2.1
AUFGABE:
BEISPIELRECHNUNGEN
......................................
247
11.2.1.1
DRUCKVERLUST
PLATTENGEOMETRIE
....................................
247
11.2.1.2
DRUCKVERLUST
SCHEIBENGEOMETRIE
................................
248
11.2.2
EINFLUSS
DER
MATERIALEIGENSCHAFTEN
AUF
DEN
VERARBEITUNGSPROZESS
....................................................
249
11.2.3
AUFGABE:
DRUCKVERLUSTE
BEIM
SPRITZGIESSEN
UND
DIE
DARAUS
RESULTIERENDE
REALE
ZUHALTEKRAFT
......................
250
11.2.4
AUFGABE:
BERUECKSICHTIGUNG
DER
DISSIPATIONS-
UND
ABKUEHLEFFEKTE
(NICHTISOTHERME
STROEMUNG)
..................
251
11.2.5
BERECHNUNG
DER
OPTIMALEN
FUELLZEIT
(EINSPRITZGESCHWIN
DIGKEIT)
BEIM
SPRITZGIESSEN
MITTELS
BRINKMANN-ZAHL
..
253
11.2.5.1
AUFGABE:
OPTIMALE
FUELLZEIT
............................................
255
12
BERECHNEN
VON
FLIESSVORGAENGEN
IN
HEISSKANALSYSTEMEN
UND
EXTRUSIONSWERKZEUGEN
..........................................................
257
12.1
GRUNDLAGEN
ZUM
DRUCKVERLAUF
UEBER
DIE
LAENGE
BEI
ZUSAMMENGESETZTEN
KANALSYSTEMEN
............................................
257
12.1.1
DRUCKVERLAUF
IN
PARALLEL
ANGEORDNETEN
ROHREN
......
258
12.1.2
DRUCKVERLAUF
IN SERIELL ANGEORDNETEN
ROHREN
............
259
12.1.3
KONISCHE
STROEMUNGSKANAELE
..........................................
260
12.1.4
DRUCKVERLAUF
FUER
EINEN
BELIEBIG
ZUSAMMEN
GESETZTEN
KANAL
..............................................
261
12.2
RHEOLOGISCHE
AUSLEGUNG
VON
HEISSKANALSYSTEMEN
BEIM
SPRITZGIESSEN
.....................................................................................
262
12.3
AUFGABEN:
MATHEMATISCH
RHEOLOGISCHE
BALANCIERUNG
VON
HEISSKANALSYSTEMEN
.........................................................................
271
12.3.1
ZWEIFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
..............................................
271
12.3.2
ACHTFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
...............................................
272
12.3.3
SECHSFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
...............................................
273
12.3.4
ZWEIFACH-FAMILIENWERKZEUG
........................................
274
12.4
RHEOLOGISCHE
AUSLEGUNG
VON
EXTRUSIONSWERKZEUGEN
................
276
12.4.1
MATHEMATISCHE
VORAUSSETZUNGEN
ZUR
BALANCIERUNG
..
279
12.4.2
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
FISCHSCHWANZVERTEILER
....
281
12.4.3
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
KLEIDERBUEGELVERTEILER
........
283
12.4.4
NUMERISCHE
BALANCIERUNG
............................................
287
12.4.5
AUFGABE:
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
EINES
FISCHSCHWANZVERTEILERS
................................................
289
12.4.6
AUFGABE:
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
EINES
KLEIDERBUEGELVERTEILERS
...................................................
289
12.4.7
AUFGABE:
NUMERISCHE
BALANCIERUNG
EINER
BREITSCHLITZ
DUESE
MIT
KLEIDERBUEGELVERTEILER
MIT
SEGMENTEN
..........
290
12.4.8
AUFGABE:
BERECHNUNG
DER
AUSTRAGSLEISTUNG
EINES
EXTRUDERS
.........................................................................
291
12.4.9
AUFGABE:
AUSLEGUNG
EINER
SCHLITZDUESE
........................
292
13
SCHER-UND
DEHNDRUCKVERLUSTE
AN
QUERSCHNITTSUEBERGAENGEN
.
295
13.1
AUFGABE:
DEHN-
UND
SCHERDRUCKVERLUSTE
......................................
298
14
DIE
RHEOLOGISCHE
WERKZEUGAUSLEGUNG
BEIM
SPRITZGIESSEN
MIT
DER
FUELLBILDMETHODE
................................................................
301
14.1
GRUNDLAGEN
FUER
EIN
GRAFISCHES
VERFAHREN
....................................
301
14.2
MODELLVORSTELLUNG
DES
FORMFUELLVORGANGS
.......................................
301
14.3
RHEOLOGISCHE
GRUNDLAGEN
.................................................................
302
14.4
BEISPIEL
FUER
DIE
FUELLBILDMETHODE
.....................................................
305
14.5
AUFGABE:
NACHWEIS
DER
UNABHAENGIGKEIT
DER
FUELLBILDMETHODE
VON
DER
STRUKTURVISKOSITAET
...............................................................
307
15
SCHNECKENSTROEMUNGEN
..................................................................
309
15.1
EINLEITUNG
UND
MODELLE
..................................................................
309
15.1.1
AUFSCHMELZMODELL
NACH
MADDOCK
.................................
310
15.1.2 DAS
ZWEI-PLATTEN-MODELL
DER
SCHLEPPSTROEMUNG
...........
310
15.2
AUFGABE:
BERECHNUNG
DES
GESCHWINDIGKEITSVERLAUFS
EINER
SCHNECKENSTROEMUNG
......................................................................
312
16
PROBLEME
BEIM
STROEMEN
VON
KUNSTSTOFFSCHMELZEN
UND
LOESUNGEN
................................................................................
315
16.1
FLIESSPROBLEME
IN
MEHRSCHICHTSTROEMUNGEN
..................................
315
16.1.1
UMLAGERUNG
DER
SCHMELZEN
..........................................
315
16.1.2
PHAENOMENOLOGIE
DER
UMLAGERUNG
................................
315
16.1.3
MODELLE
ZUR
ENTSTEHUNG
DER
UMLAGERUNG
..................
316
16.2
AUSBILDUNG
DER
SCHICHTDICKEN
BEIM
SANDWICHSPRITZGIESSEN
....
326
16.3
NORMALSPANNUNGSEFFEKTE,
DRUCKVERLUSTE
U.
STROEMUNGS
INSTABILITAETEN
.......................................................................
335
16.3.1
AUFGABE:
GESAMTDRUCKABFALL
IN
EINER
EXTRUSIONSDUESE
339
16.3.2
EFFEKTE
BEI
DER
EXTRUSION
DURCH
DAS
UEBERSCHREITEN
DER
KRITISCHEN
GRENZSCHUBSPANNUNG
..........................
341
16.3.3
EFFEKTE
BEIM
SPRITZGIESSEN
DURCH
DAS
UEBERSCHREITEN
DER
KRITISCHEN
GRENZSCHUBSPANNUNG
..........................
342
16.3.4
WANDGLEITEN
(STICK-SLIP-EFFEKT)
....................................
344
17
MATERIALPARAMETER
.........................................................................
347
17.1
POTENZANSATZ
....................................................................................
347
17.2
CARREAU-ANSATZ
................................................................................
351
17.3
CROSS-WIF-ANSATZ
............................................................................
356
18
LOESUNGEN
.........................................................................................
359
ABSCHNITT
7.2.2.2,
AUFGABE:
GESUCHT
IST
DIE
VISKOSITAET
FUER
EINE
GEGEBENE
SCHERGESCHWINDIGKEIT
ANHAND
EINER
MASTERKURVE
.........
359
ABSCHNITT
7.2.2.3,
AUFGABE:
UEBUNG
ZUR
TEMPERATURVERSCHIEBUNG
MITTELS
NULLVISKOSITAET
.........................................................................
359
BEISPIELRECHNUNG,
ABSCHNITT
7.2.3.2
GLEICHUNGEN
VON
WILLIAMS,
LANDEI
UND
FERRY
(
WLF-ANSATZ)
.........................................................
361
ABSCHNITT
8.1.1,
AUFGABE:
GRAFISCHE
ERMITTLUNG
DER
KONSTANTEN
DES
POTENZANSATZES
.............................................................................
361
ABSCHNITT
8.2,
AUFGABE
ZU:
DER
CARREAU-ANSATZ
....................................
362
ABSCHNITT
8.5,
AUFGABE:
ERMITTLUNG
DES
KONSISTENZFAKTORS
UND
DES
VISKOSITAETSEXPONENTEN
...............................................................
362
ABSCHNITT
8.6,
AUFGABE:
VERGLEICH
DER
MATERIALGESETZE
(POTENZANSATZ
UND
CARREAU-ANSATZ)
.................................................
363
ABSCHNITT
9.4,
AUFGABE:
AUSWIRKUNG
DES
STROEMUNGSKANALS
AUF
DEN
SCHMELZEVOLUMENSTROM
.......................................................
364
ABSCHNITT
11.2.1,
AUFGABE:
BEISPIELRECHNUNGEN
....................................
364
ABSCHNITT
11.2.1.2,
AUFGABE:
DRUCKVERLUST
SCHEIBENGEOMETRIE
..........
364
ABSCHNITT
11.2.2:
EINFLUSS
DER
MATERIALEIGENSCHAFTEN
AUF
DEN
VERARBEITUNGSPROZESS
.............................................................................
365
ABSCHNITT
11.2.3, AUFGABE:
DRUCKVERLUSTE
BEIM
SPRITZGIESSEN
UND
DIE
DARAUS
RESULTIERENDE
REALE
ZUHALTEKRAFT
.............................
366
ABSCHNITT
11.2.3.1,
AUFGABE:
OPTIMALE
FUELLZEIT
......................................
366
ABSCHNITT
11.2.4,
AUFGABE:
BERUECKSICHTIGUNG
DER
DISSIPATIONS
UND
ABKUEHLEFFEKTE
(NICHTISOTHERME
STROEMUNG)
.............................
366
ABSCHNITT
12.3.1:
ZWEIFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
.......................................................................
367
ABSCHNITT
12.3.2:
ACHTFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
...................................................................
368
ABSCHNITT
12.3.3:
SECHSFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
...................................................................
368
ABSCHNITT
12.3.4:
ZWEIFACH-FAMILIENWERKZEUG
......................................
368
ABSCHNITT
12.4.5, AUFGABE:
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
EINES
FISCHSCHWANZVERTEILERS
.........................................................................
369
ABSCHNITT
12.4.6,
AUFGABE:
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
EINES
KLEIDERBUEGELVERTEILERS
.......................................................................
369
ABSCHNITT
12.4.7,
AUFGABE:
NUMERISCHE
BALANCIERUNG
EINER
BREITSCHLITZDUESE
.................................................................................
370
ABSCHNITT
12.4.8,
AUFGABE:
BERECHNUNG
DER
AUSTRAGSLEISTUNG
EINES
EXTRUDERS
...................................................................................
370
ABSCHNITT
12.4.9,
AUFGABE:
AUSLEGUNG
EINER
SCHLITZDUESE
....................
371
ABSCHNITT
13.1,
AUFGABE:
DEHN-
UND
SCHERDRUCKVERLUSTE
...................
371
ABSCHNITT
14.5,
AUFGABE:
EINFLUSS
DER
STRUKTURVISKOSITAET
AUF
DIE
FUELLBILDMETHODE
...........................................................................
371
ABSCHNITT
16.3.1,
AUFGABE:
GESAMTDRUCKABFALL
IN
EINER
EXTRUSIONSDUESE
372
INDEX
..........................................................................................................
373
|
| adam_txt |
INHALT
VORWORT
ZUR
2.
AUFLAGE
.
XIII
VORWORT
ZUR
1.
AUFLAGE
.
XIV
DER
AUTOR
.
XVII
WICHTIGE
FORMELN
DER
RHEOLOGIE
.
XIX
DIE
GLEICHUNGEN
VON
HAGEN-POISEUILLE
.
XIX
GLEICHUNGEN
FUER
DIE
REPRAESENTATIVE
SCHERGESCHWINDIGKEIT
.
XX
GLEICHUNGEN
FUER
DIE
VISKOSITAETSBERECHNUNG
.
XX
GLEICHUNGEN
FUER
DEN
TEMPERATURVERSCHIEBUNGSFAKTOR
A
T
.
XXI
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
WOZU
BENOETIGT
MAN
DIE
RHEOLOGIE
IN DER
KUNSTSTOFFTECHNIK?
.
3
1.2
COMPUTERUNTERSTUETZTE
SIMULATIONSPROGRAMME
ZUR
AUSLEGUNG
VON
SPRITZGIESSWERKZEUGEN
.
7
2
RHEOLOGISCHE
PHAENOMENE
.
11
2.1
STRUKTURVISKOSITAET
.
13
2.1.1
STRUKTURVISKOSES
FLIESSVERHALTEN
VON
KUNSTSTOFFEN
.
14
2.2
DILATANZ
.
16
2.3
THIXOTROPIE
UND
RHEOPEXIE
.
18
2.4
GRENZFLIESSSPANNUNG
.
20
2.5
NORMALSPANNUNGEN
.
23
2.5.1
HERKUNFT,
DEFINITION
UND
CHARAKTERISIERUNG
.
23
2.5.2
VISKOELASTISCHE
UND
NORMALSPANNUNGSEFFEKTE
.
24
2.5.2.1
WEISSENBERG-EFFEKT
.
24
2.5.2.2
STRANGSCHWELLEN
(ENGL.:
DIE
SWELLING
EFFECT)
.
26
3
RHEOLOGISCHE
GRUNDKOERPER
.
29
3.1
DER
IDEAL
ELASTISCHE
FESTKOERPER
.
30
3.2
DER
IDEAL
VISKOSE
KOERPER
(NEWTONSCHES
FLUID)
.
31
3.3
DER
VISKOELASTISCHE
KOERPER
.
32
3.3.1
ALLGEMEINER
VISKOELASTISCHER
STOFF
.
35
4
DER
SCHERVERSUCH
UND
DIE
HERLEITUNG
DES
NEWTONSCHEN
REIBUNGSGESETZES
(STOFFGESETZ)
.
37
4.1
DER
SCHERVERSUCH
.
37
4.2
WICHTIGE
RHEOLOGISCHE
STOFFGESETZE
.
43
5
STROEMUNGSARTEN
.
45
6
RHEOMETRIE
-
VISKOSIMETRIE
UND
STOFFDATENERMITTLUNG
.
57
6.1
ANWENDUNGSBEREICH
DER
VISKOSIMETER-UND
RHEOMETERTYPEN
.
59
6.2
VORAUSSETZUNG
FUER
DIE
ERMITTLUNG
DER
STOFFDATEN
.
60
6.3
FALLVISKOSIMETER
.
62
6.3.1
DIE
ERMITTLUNG
DER
VISKOSITAET
BEI
FALLVISKOSIMETERN
UEBER
DAS
GESETZ
VON
STOKES
.
62
6.3.2
KUGELFALLVISKOSIMETER
.
64
6.3.3
KUGEL
IM
GENEIGTEN
FALLROHR
.
65
6.4
VISKOWAAGE
.
66
6.5
ROTATIONS-UND
OSZILLATIONSRHEOMETER
.
66
6.5.1
PLATTE-PLATTE-RHEOMETER
.
67
6.5.2
KEGEL-PLATTE-RHEOMETER
.
69
6.5.2.1
NORMALSPANNUNGEN
UND
VISKOELASTISCHES
VERHALTEN
.
70
6.5.2.2
MESSUNG
DER
NORMALSPANNUNGEN
VON
FLUIDEN
MITTELS
ROTATIONSRHEOMETRIE
.
72
6.5.2.3
MESSUNG
DER
VISKOELASTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
VON
FLUIDEN
MITTELS
OSZILLATIONSRHEOMETRIE
(SCHWINGUNGSRHEOMETRIE)
.
76
6.5.2.4
DIE
COX-MERZ-RELATION
UND
AEHNLICHE
BEZIEHUNGEN
.
84
6.5.2.5
RELAXATIONSTEST
MITTELS
ROTATIONSRHEOMETER
. 86
OE.5.2.6
DIE
LARGE
AMPLITUDE
OSCILLATION
THEORIE
(LAOS)
.
88
6.6
KOAXIALE
ZYLINDERSYSTEME
.
99
6.7
KAPILLARRHEOMETER
.
100
6.7.1
NIEDERDRUCK-KAPILLARRHEOMETER
.
101
6.7.1.1
BESTIMMUNG
DES
MELT-FLOW-INDEX
(MFI)
UND
DER
MELT-VOLUME-RATE
(MVR)
.
101
6.7.1.2
ERMITTLUNG
DER SCHEINBAREN
SCHERGESCHWINDIGKEIT
UND
DER SCHEINBAREN
VISKOSITAET
MITTELS
NIEDERDRUCK-
KAPILLARRHEOMETER
.
103
6.7.1.3
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
DEM
MVR/MFI-WERT
UND
DER
MOLMASSE
.
104
6.7.2
HOCHDRUCKKAPILLAR-RHEOMETER
.
106
6.7.2.1
ERMITTLUNG
DER
MASSESTROM-DRUCK-FUNKTION
.
108
6.7
.2.2
BERECHNUNGDESVOLUMENSTROMS
.
108
OE.7.2.3
BERECHNUNG
DER
SCHEINBAREN
WANDSCHUBSPANNUNG
UND
DER
SCHEINBAREN
WANDSCHERGESCHWINDIGKEIT
.
109
6.7.2.4
ERMITTLUNG
DER
WAHREN
WANDSCHUBSPANNUNG
.
111
6.7.2.5
ERMITTLUNG
DER
WAHREN
WANDSCHERGESCHWINDIGKEIT
.
115
OE.7.2.6
BESTIMMUNG
DER
EINLAUF-
UND
AUSLAUFDRUCKVERLUSTE,
DER
NORMALSPANNUNGEN
UND
DER
DEHNVISKOSITAET
MITTELS
INLINE-DRUCKRHEOMETER
.
121
6.7.2.7
ERMITTLUNG
DER
DRUCKABHAENGIGEN
VISKOSITAET
MITTELS
INLINE-RHEOMETERDUESE
.
125
6.8
DEHNRHEOLOGIE
.
129
6.8.1
HERKUNFT
UND
DEFINITION
DER
DEHNVISKOSITAET
.
129
6.8.2
MESSUNG
VON
DEHNVISKOSITAETEN
.
131
6.8.2.1
MESSUNGEN
MIT
EINACHSIGER
DEHNUNG
.
131
OE.8.2.2
ERMITTLUNG
DER
DEHNVISKOSITAET
MIT
DEM
RHEOTENSVERSUCH
.
132
6.8.3
ERMITTLUNG
DER
DEHNVISKOSITAET
MIT
DEM
ANSATZ
VON
F.
N.
COGSWELL
.
135
6.9
THEORIE
UND
PRAXIS
DER
LOESUNGSVISKOSIMETRIE
.
138
6.9.1
BEISPIELMESSUNG
DER
LOESUNGSVISKOSITAET
ANHAND
VON
POLYETHYLENTEREPHTHALAT
(PET),
(INTRINSIC
VISCOSITY,
GRENZVISKOSITAETSZAHL,
STAUDINGER-INDEX)
.
146
6.9.1.1
INFORMATIONEN
VON
SCHOTT
INSTRUMENTS
ZUR
MESSUNG
DER
LOESUNGSVISKOSITAET
.
154
6.9.1.2
BESTIMMUNG
DES
A-WERTS
IN
LOESUNG
NACH
FIKENTSCHER
154
7
VISKOSIMETRIE
-
EINFLUESSE
AUF
DIE
RHEOLOGISCHEN
STOFFDATEN
.
157
7.1
EINFLUSS
DER
DISSIPATION
.
157
7.2
EINFLUSS
DER
TEMPERATUR
AUF
DIE
FLIESSKURVE
.
160
7.2.1
DER
TEMPERATURVERSCHIEBUNGSFAKTOR
.
162
7.2.2
TEMPERATURINVARIANTE
AUFTRAGUNG
DER
FLIESSKURVEN
(MASTERKURVEN)
.
163
7.2.2.1
BEISPIEL
EINER
VISKOSITAETSERMITTLUNG
FUER
EINE
GEWAEHLTE
SCHERGESCHWINDIGKEIT
UND
EINE
WEITERE
TEMPERATUR
.
166
7.2.2.2
AUFGABE:
GESUCHT
IST
DIE
VISKOSITAET
FUER
EINE
GEGEBENE
SCHERGESCHWINDIGKEIT
ANHAND
EINER
MASTERKURVE
.
167
7.2.2.3
AUFGABE:
UEBUNG
ZUR
TEMPERATURVERSCHIEBUNG
MITTELS
NULLVISKOSITAET
.
169
7.2.3
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
DES
TEMPERATUR
VERSCHIEBUNGSFAKTORS
.
169
7.2.3.1
ARR/IENZUS-FUNKTION
.
170
7.2.3.2
GLEICHUNGEN
VON
WILLIAMS,
LANDEI
UND
FERRY
(WLF-
ANSATZ)
.
171
7.3
THERMORHEOLOGISCHE
GROESSEN
.
175
7.3.1
AENDERUNGEN
DES
MORPHOLOGISCHEN
AUFBAUS
DURCHWAERME
.
176
7.3.2
FUELLSTOFFE
.
177
7.3.3
DER
DRUCKEINFLUSS
.
182
7.3.4
EINFLUSS
DER
MITTLEREN
MOLMASSE
.
185
7.3.5
MOLMASSENVERTEILUNG
.
191
7.3.6
EINFLUSS
DER
MOLMASSE
UND
DER
MOLMASSENVERTEILUNG
AUF
DEN
SPEICHER-
UND
VERLUSTMODUL
BEI
DER
OSZILLATION
.
193
7.4
EINFLUSS
VON
RESTFEUCHTE
AUF
DIE
SCHERVISKOSITAET
.
199
7.5
AUFGABE:
BESCHREIBEN
DES
FLIESSVERHALTENS
MIT
EINER
*MASTERKURVE
*
.
200
8
VISKOSIMETRIE
-
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
DER
FLIESSKURVE
.
203
8.1
DER
POTENZANSATZ
VON
OSTWALD
UND
DE
WAELE
(POWER-LAW-MODEL)
204
8.1.1
AUFGABE:
GRAFISCHE
ERMITTLUNG
DER
KONSTANTEN
DES
POTENZANSATZES
.
206
8.2
DER
CARREAU-ANSATZ
.
208
8.2.1
BERUECKSICHTIGUNG
DER
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
IM
CARREAU-ANSATZ
.
211
8.3
DER
CROSS-WLF-ANSATZ
.
212
8.4
POLYNOMANSAETZE
.
214
8.4.1
POLYNOMANSATZ
NACH
MUENSTEDT
.
214
8.4.2
BIQUADRATISCHER
POLYNOMANSATZ
.
215
8.4.3
POLYNOMANSAETZE
FUER
KOMPLEXES
FLIESSVERHALTEN
.
215
8.5
AUFGABE:
ERMITTLUNG
DES
KONSISTENZFAKTORS
UND
DES
VISKOSITAETSEXPONENTEN
.
216
8.6
AUFGABE:
VERGLEICH
DER
MATERIALGESETZE
(POTENZANSATZ
UND
CARREAU-ANSATZ)
.
217
9
BERECHNUNG
VON
FLIESSVORGAENGEN
.
219
9.1
BERECHNUNG
DER
VOLUMENSTROM-
UND
DRUCKFUNKTION
FUER
NEWTONSCHE
FLUIDE
.
220
9.1.1
ANNAHMEN
ZUR
VEREINFACHUNG
DER
GLEICHUNGEN
.
220
9.1.2
STROEMUNGSKANAL
MIT
RECHTECKQUERSCHNITT
.
220
9.1.3
STROEMUNGSKANAL
MIT
KREISQUERSCHNITT
.
225
9.1.4
KANAL
MIT KREISRINGQUERSCHNITT
.
228
9.2
BERECHNUNG
DER
VOLUMENSTROM-
UND
DRUCKFUNKTION
FUER
STRUKTURVISKOSE
FLUIDE
.
229
9.2.1
BERUECKSICHTIGUNG
DER STRUKTURVISKOSITAET
MITTELS
POTENZANSATZ
.
229
9.2.2
BERUECKSICHTIGUNG
DER STRUKTURVISKOSITAET
MIT
DEM
CARREAU-ANSATZ
.
231
9.3
NORMIERTER
GESCHWINDIGKEITS-
UND
SCHERGESCHWINDIGKEITSVERLAUF
232
9.4
AUFGABE:
AUSWIRKUNG
DES
STROEMUNGSKANALS
AUF
DEN
SCHMELZEVOLUMENSTROM
.
235
10
DIE
METHODE
DER
REPRAESENTATIVEN
SCHERGESCHWINDIGKEIT
.
237
11
BERECHNUNG
VON
FLIESSVORGAENGEN
BEIM
SPRITZGIESSEN
.
241
11.1
MODELLVORSTELLUNG
.
241
11.2
ALLGEMEINE
VORGEHENSWEISE
ZUR
DRUCKVERLUSTBERECHNUNG
.
247
11.2.1
AUFGABE:
BEISPIELRECHNUNGEN
.
247
11.2.1.1
DRUCKVERLUST
PLATTENGEOMETRIE
.
247
11.2.1.2
DRUCKVERLUST
SCHEIBENGEOMETRIE
.
248
11.2.2
EINFLUSS
DER
MATERIALEIGENSCHAFTEN
AUF
DEN
VERARBEITUNGSPROZESS
.
249
11.2.3
AUFGABE:
DRUCKVERLUSTE
BEIM
SPRITZGIESSEN
UND
DIE
DARAUS
RESULTIERENDE
REALE
ZUHALTEKRAFT
.
250
11.2.4
AUFGABE:
BERUECKSICHTIGUNG
DER
DISSIPATIONS-
UND
ABKUEHLEFFEKTE
(NICHTISOTHERME
STROEMUNG)
.
251
11.2.5
BERECHNUNG
DER
OPTIMALEN
FUELLZEIT
(EINSPRITZGESCHWIN
DIGKEIT)
BEIM
SPRITZGIESSEN
MITTELS
BRINKMANN-ZAHL
.
253
11.2.5.1
AUFGABE:
OPTIMALE
FUELLZEIT
.
255
12
BERECHNEN
VON
FLIESSVORGAENGEN
IN
HEISSKANALSYSTEMEN
UND
EXTRUSIONSWERKZEUGEN
.
257
12.1
GRUNDLAGEN
ZUM
DRUCKVERLAUF
UEBER
DIE
LAENGE
BEI
ZUSAMMENGESETZTEN
KANALSYSTEMEN
.
257
12.1.1
DRUCKVERLAUF
IN
PARALLEL
ANGEORDNETEN
ROHREN
.
258
12.1.2
DRUCKVERLAUF
IN SERIELL ANGEORDNETEN
ROHREN
.
259
12.1.3
KONISCHE
STROEMUNGSKANAELE
.
260
12.1.4
DRUCKVERLAUF
FUER
EINEN
BELIEBIG
ZUSAMMEN
GESETZTEN
KANAL
.
261
12.2
RHEOLOGISCHE
AUSLEGUNG
VON
HEISSKANALSYSTEMEN
BEIM
SPRITZGIESSEN
.
262
12.3
AUFGABEN:
MATHEMATISCH
RHEOLOGISCHE
BALANCIERUNG
VON
HEISSKANALSYSTEMEN
.
271
12.3.1
ZWEIFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
.
271
12.3.2
ACHTFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
.
272
12.3.3
SECHSFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
.
273
12.3.4
ZWEIFACH-FAMILIENWERKZEUG
.
274
12.4
RHEOLOGISCHE
AUSLEGUNG
VON
EXTRUSIONSWERKZEUGEN
.
276
12.4.1
MATHEMATISCHE
VORAUSSETZUNGEN
ZUR
BALANCIERUNG
.
279
12.4.2
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
FISCHSCHWANZVERTEILER
.
281
12.4.3
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
KLEIDERBUEGELVERTEILER
.
283
12.4.4
NUMERISCHE
BALANCIERUNG
.
287
12.4.5
AUFGABE:
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
EINES
FISCHSCHWANZVERTEILERS
.
289
12.4.6
AUFGABE:
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
EINES
KLEIDERBUEGELVERTEILERS
.
289
12.4.7
AUFGABE:
NUMERISCHE
BALANCIERUNG
EINER
BREITSCHLITZ
DUESE
MIT
KLEIDERBUEGELVERTEILER
MIT
SEGMENTEN
.
290
12.4.8
AUFGABE:
BERECHNUNG
DER
AUSTRAGSLEISTUNG
EINES
EXTRUDERS
.
291
12.4.9
AUFGABE:
AUSLEGUNG
EINER
SCHLITZDUESE
.
292
13
SCHER-UND
DEHNDRUCKVERLUSTE
AN
QUERSCHNITTSUEBERGAENGEN
.
295
13.1
AUFGABE:
DEHN-
UND
SCHERDRUCKVERLUSTE
.
298
14
DIE
RHEOLOGISCHE
WERKZEUGAUSLEGUNG
BEIM
SPRITZGIESSEN
MIT
DER
FUELLBILDMETHODE
.
301
14.1
GRUNDLAGEN
FUER
EIN
GRAFISCHES
VERFAHREN
.
301
14.2
MODELLVORSTELLUNG
DES
FORMFUELLVORGANGS
.
301
14.3
RHEOLOGISCHE
GRUNDLAGEN
.
302
14.4
BEISPIEL
FUER
DIE
FUELLBILDMETHODE
.
305
14.5
AUFGABE:
NACHWEIS
DER
UNABHAENGIGKEIT
DER
FUELLBILDMETHODE
VON
DER
STRUKTURVISKOSITAET
.
307
15
SCHNECKENSTROEMUNGEN
.
309
15.1
EINLEITUNG
UND
MODELLE
.
309
15.1.1
AUFSCHMELZMODELL
NACH
MADDOCK
.
310
15.1.2 DAS
ZWEI-PLATTEN-MODELL
DER
SCHLEPPSTROEMUNG
.
310
15.2
AUFGABE:
BERECHNUNG
DES
GESCHWINDIGKEITSVERLAUFS
EINER
SCHNECKENSTROEMUNG
.
312
16
PROBLEME
BEIM
STROEMEN
VON
KUNSTSTOFFSCHMELZEN
UND
LOESUNGEN
.
315
16.1
FLIESSPROBLEME
IN
MEHRSCHICHTSTROEMUNGEN
.
315
16.1.1
UMLAGERUNG
DER
SCHMELZEN
.
315
16.1.2
PHAENOMENOLOGIE
DER
UMLAGERUNG
.
315
16.1.3
MODELLE
ZUR
ENTSTEHUNG
DER
UMLAGERUNG
.
316
16.2
AUSBILDUNG
DER
SCHICHTDICKEN
BEIM
SANDWICHSPRITZGIESSEN
.
326
16.3
NORMALSPANNUNGSEFFEKTE,
DRUCKVERLUSTE
U.
STROEMUNGS
INSTABILITAETEN
.
335
16.3.1
AUFGABE:
GESAMTDRUCKABFALL
IN
EINER
EXTRUSIONSDUESE
339
16.3.2
EFFEKTE
BEI
DER
EXTRUSION
DURCH
DAS
UEBERSCHREITEN
DER
KRITISCHEN
GRENZSCHUBSPANNUNG
.
341
16.3.3
EFFEKTE
BEIM
SPRITZGIESSEN
DURCH
DAS
UEBERSCHREITEN
DER
KRITISCHEN
GRENZSCHUBSPANNUNG
.
342
16.3.4
WANDGLEITEN
(STICK-SLIP-EFFEKT)
.
344
17
MATERIALPARAMETER
.
347
17.1
POTENZANSATZ
.
347
17.2
CARREAU-ANSATZ
.
351
17.3
CROSS-WIF-ANSATZ
.
356
18
LOESUNGEN
.
359
ABSCHNITT
7.2.2.2,
AUFGABE:
GESUCHT
IST
DIE
VISKOSITAET
FUER
EINE
GEGEBENE
SCHERGESCHWINDIGKEIT
ANHAND
EINER
MASTERKURVE
.
359
ABSCHNITT
7.2.2.3,
AUFGABE:
UEBUNG
ZUR
TEMPERATURVERSCHIEBUNG
MITTELS
NULLVISKOSITAET
.
359
BEISPIELRECHNUNG,
ABSCHNITT
7.2.3.2
GLEICHUNGEN
VON
WILLIAMS,
LANDEI
UND
FERRY
(
WLF-ANSATZ)
.
361
ABSCHNITT
8.1.1,
AUFGABE:
GRAFISCHE
ERMITTLUNG
DER
KONSTANTEN
DES
POTENZANSATZES
.
361
ABSCHNITT
8.2,
AUFGABE
ZU:
DER
CARREAU-ANSATZ
.
362
ABSCHNITT
8.5,
AUFGABE:
ERMITTLUNG
DES
KONSISTENZFAKTORS
UND
DES
VISKOSITAETSEXPONENTEN
.
362
ABSCHNITT
8.6,
AUFGABE:
VERGLEICH
DER
MATERIALGESETZE
(POTENZANSATZ
UND
CARREAU-ANSATZ)
.
363
ABSCHNITT
9.4,
AUFGABE:
AUSWIRKUNG
DES
STROEMUNGSKANALS
AUF
DEN
SCHMELZEVOLUMENSTROM
.
364
ABSCHNITT
11.2.1,
AUFGABE:
BEISPIELRECHNUNGEN
.
364
ABSCHNITT
11.2.1.2,
AUFGABE:
DRUCKVERLUST
SCHEIBENGEOMETRIE
.
364
ABSCHNITT
11.2.2:
EINFLUSS
DER
MATERIALEIGENSCHAFTEN
AUF
DEN
VERARBEITUNGSPROZESS
.
365
ABSCHNITT
11.2.3, AUFGABE:
DRUCKVERLUSTE
BEIM
SPRITZGIESSEN
UND
DIE
DARAUS
RESULTIERENDE
REALE
ZUHALTEKRAFT
.
366
ABSCHNITT
11.2.3.1,
AUFGABE:
OPTIMALE
FUELLZEIT
.
366
ABSCHNITT
11.2.4,
AUFGABE:
BERUECKSICHTIGUNG
DER
DISSIPATIONS
UND
ABKUEHLEFFEKTE
(NICHTISOTHERME
STROEMUNG)
.
366
ABSCHNITT
12.3.1:
ZWEIFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
.
367
ABSCHNITT
12.3.2:
ACHTFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
.
368
ABSCHNITT
12.3.3:
SECHSFACHWERKZEUG
MIT
UNTERSCHIEDLICHEM
SCHMELZEVERTEILERSYSTEM
.
368
ABSCHNITT
12.3.4:
ZWEIFACH-FAMILIENWERKZEUG
.
368
ABSCHNITT
12.4.5, AUFGABE:
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
EINES
FISCHSCHWANZVERTEILERS
.
369
ABSCHNITT
12.4.6,
AUFGABE:
ANALYTISCHE
BALANCIERUNG
EINES
KLEIDERBUEGELVERTEILERS
.
369
ABSCHNITT
12.4.7,
AUFGABE:
NUMERISCHE
BALANCIERUNG
EINER
BREITSCHLITZDUESE
.
370
ABSCHNITT
12.4.8,
AUFGABE:
BERECHNUNG
DER
AUSTRAGSLEISTUNG
EINES
EXTRUDERS
.
370
ABSCHNITT
12.4.9,
AUFGABE:
AUSLEGUNG
EINER
SCHLITZDUESE
.
371
ABSCHNITT
13.1,
AUFGABE:
DEHN-
UND
SCHERDRUCKVERLUSTE
.
371
ABSCHNITT
14.5,
AUFGABE:
EINFLUSS
DER
STRUKTURVISKOSITAET
AUF
DIE
FUELLBILDMETHODE
.
371
ABSCHNITT
16.3.1,
AUFGABE:
GESAMTDRUCKABFALL
IN
EINER
EXTRUSIONSDUESE
372
INDEX
.
373 |
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Insbesondere Kunststoffe zeichnen sich durch ihr spezielles Fließverhalten aus. So ist die Zähigkeit der Kunststoffe, auch Viskosität genannt, nicht nur von Temperatur und Druck abhängig, sondern auch von der Strömungsgeschwindigkeit. Dieses als Strukturviskosität bezeichnete Fließverhalten wird anschaulich in diesem Fachbuch beschrieben. Darüber hinaus besitzen Kunststoffe aufgrund ihrer molekularen Kettenstruktur visko-elastische Eigenschaften, die sich auf die Strömungsprozesse auswirken. Zunächst werden unterschiedliche Messverfahren, die zur Messung dieser Eigenschaften geeignet sind, dargestellt und auch deren Messergebnisse diskutiert. Anschließend werden die Gesetze erklärt, mit welchen sich das spezielle Fließverhalten der Kunststoffe beschreiben lässt. Nach der Herleitung der Strömungsgleichungen werden diese dann abschließend zur Berechnung von Strömungsvorgängen, für die Verarbeitungsverfahren Extrusion und Spritzgießen, genutzt.Neben den allgemeinen Grundlagen gibt es zu jedem Kapitel Rechenbeispiele aus der Praxis. Der Leser hat somit die Möglichkeit die Grundlagen zu studieren und gleichzeitig auch die gewonnenen Kenntnisse anzuwenden.Neu in der zweiten Auflage:- QR-Codes verlinken auf Videos die die Inhalte noch anschaulicher erläutern.- Das Kapitel Viskosimetrie und Rheometrie wurde um die sogenannte Large-Amplitude-Oszillation Theorie (LAOS) erweitert. - Das Kapitel Rheologische Auslegung von Heißkanalsystemen wurde um Druckverluste, die an Umlenkungen im Heißkanal entstehen ergänzt.- Mehrschichtströmungen gewinnen im Bereich der Kunststoffverarbeitung zunehmendan Bedeutung. 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| spelling | Schröder, Thomas 1962- Verfasser (DE-588)1166959856 aut Rheologie der Kunststoffe Theorie und Praxis Thomas Schröder 2., aktualisierte und erweiterte Auflage München Hanser [2020] © 2020 XXI, 378 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Die Rheologie beschreibt das Fließen und die Deformation der Stoffe. Insbesondere Kunststoffe zeichnen sich durch ihr spezielles Fließverhalten aus. So ist die Zähigkeit der Kunststoffe, auch Viskosität genannt, nicht nur von Temperatur und Druck abhängig, sondern auch von der Strömungsgeschwindigkeit. Dieses als Strukturviskosität bezeichnete Fließverhalten wird anschaulich in diesem Fachbuch beschrieben. Darüber hinaus besitzen Kunststoffe aufgrund ihrer molekularen Kettenstruktur visko-elastische Eigenschaften, die sich auf die Strömungsprozesse auswirken. Zunächst werden unterschiedliche Messverfahren, die zur Messung dieser Eigenschaften geeignet sind, dargestellt und auch deren Messergebnisse diskutiert. Anschließend werden die Gesetze erklärt, mit welchen sich das spezielle Fließverhalten der Kunststoffe beschreiben lässt. Nach der Herleitung der Strömungsgleichungen werden diese dann abschließend zur Berechnung von Strömungsvorgängen, für die Verarbeitungsverfahren Extrusion und Spritzgießen, genutzt.Neben den allgemeinen Grundlagen gibt es zu jedem Kapitel Rechenbeispiele aus der Praxis. Der Leser hat somit die Möglichkeit die Grundlagen zu studieren und gleichzeitig auch die gewonnenen Kenntnisse anzuwenden.Neu in der zweiten Auflage:- QR-Codes verlinken auf Videos die die Inhalte noch anschaulicher erläutern.- Das Kapitel Viskosimetrie und Rheometrie wurde um die sogenannte Large-Amplitude-Oszillation Theorie (LAOS) erweitert. - Das Kapitel Rheologische Auslegung von Heißkanalsystemen wurde um Druckverluste, die an Umlenkungen im Heißkanal entstehen ergänzt.- Mehrschichtströmungen gewinnen im Bereich der Kunststoffverarbeitung zunehmendan Bedeutung. Aus diesem Grund wurde dieses Kapitel mit Berechnungsgleichungenund Simulationsergebnissen, die den Einfluss unterschiedlicher Parameterauf das Strömungsverhalten beschreiben, erweitert Kunststoff (DE-588)4033676-1 gnd rswk-swf Rheologie (DE-588)4049828-1 gnd rswk-swf Kunststofftechnik (DE-588)4166076-6 gnd rswk-swf Fließverhalten (DE-588)4154640-4 gnd rswk-swf Viskosität (DE-588)4063625-2 gnd rswk-swf Spritzgießen (DE-588)4056561-0 gnd rswk-swf Deformation (DE-588)4070262-5 gnd rswk-swf Hardcover, Softcover / Technik/Chemische Technik Kunststoff (DE-588)4033676-1 s Rheologie (DE-588)4049828-1 s DE-604 Fließverhalten (DE-588)4154640-4 s Deformation (DE-588)4070262-5 s Viskosität (DE-588)4063625-2 s Spritzgießen (DE-588)4056561-0 s Kunststofftechnik (DE-588)4166076-6 s Erscheint auch als Online-Ausgabe 978-3-446-46550-3 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=032334821&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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