Verfügbarkeit: Kunststofftechnik – kompakt und leicht für Studenten

Kunststofftechnik – kompakt und leicht für Studenten:

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Shaikheleid, Sliman (VerfasserIn), Bosewitz, Stefan 1966- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Düren Shaker 2021
Schriftenreihe:	Berichte aus der Kunststofftechnik
Schlagworte:	Kunststoff Kunststofftechnik Werkstoffkunde Polymere Werkstoffe Kunststoffe
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Auf dem Cover: "Kunststoff, das geheimnisvolle Material
Beschreibung:	XIII, 235 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 371 g
ISBN:	9783844082166 3844082166

Internformat

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adam_text	INHALT 0. INHALT 0. INHALT ....................................................................................................................................................................... III ABBILDUNGSVERZEICHNIS ............................................................................................................................................ VIII TABELLENVERZEICHNIS ................................................................................................................................................ XII 1 EINLEITUNG ................................................................................................................................................................ 1 1.1 ANWENDUNGEN VON KUNSTSTOFFEN IN DER AUTOMOBILINDUSTRIE ........................................................................... 2 1.2 ANWENDUNGEN VON KUNSTSTOFFEN IN DER ABFUELL UND VERPACKUNGSTECHNIK ...................................................... 3 1.3 KUNSTSTOFFE UND VERBUNDVERPACKUNGEN FUER DIE LEBENSMITTELINDUSTRIE .......................................................... 4 1.4 ANWENDUNGEN VON KUNSTSTOFFEN IN DER MEDIZINTECHNIK ................................................................................. 5 1.5 KUNSTSTOFFTECHNIK ........................................................................................................................................... 6 1.6 ZAHLEN UND FAKTEN ZUR KUNSTSTOFFINDUSTRIE IN DEUTSCHLAND ........................................................................... 7 2 WERKSTOFFE .............................................................................................................................................................. 8 2.1 WERKSTOFFAUSWAHL .......................................................................................................................................... 9 2.1.1 SYSTEMATISCHE WERKSTOFFAUSWAHL ........................................................................................................... 10 2.1.2 ASPEKTE UND KRITERIEN BEI DER WERKSTOFFAUSWAHL ..................................................................................... 10 2.1.3 EINFLUSS EINES WERKSTOFFS AUF DAS ENDPRODUKT ........................................................................................ 10 2.1.4 EIGENSCHAFT AN DER OBERFLAECHE ............................................................................................................... 11 2.1.5 VORGEHENSWEISE BEI DER KUNSTSTOFFAUSWAHL ........................................................................................... 11 2.1.6 WERKSTOFFAUSWAHL UND GEBRAUCHSTEMPERATUR ......................................................................................... 12 2.2 KUNSTSTOFFABFAELLE UND ABFALLVERMEIDUNG ...................................................................................................... 13 2.2.1 LEBENSDAUER VON KUNSTSTOFFPRODUKTEN ................................................................................................... 14 2.2.2 KREISLAUF DER WERKSTOFFE ..................................................................................................................... 15 2.2.3 RECYCLINGSARTEN ...................................................................................................................................... 15 2.2.4 RECYCLING IST NICHT GLEICH RECYCLING! ....................................................................................................... 16 2.3 EINTEILUNG DER WERKSTOFFE ............................................................................................................................ 18 2.4 TAXONOMIE DER KUNSTSTOFFE ......................................................................................................................... 19 2.5 MASSENKUNSTSTOFFE / STANDARDKUNSTSTOFFE .................................................................................................. 20 3 KUNSTSTOFFE ........................................................................................................................................................... 22 3.1 GRUNDLAGEN UND WICHTIGE DEFINITIONEN ......................................................................................................... 22 3.1.1 ISOMERIE .................................................................................................................................................. 23 3.1.2 CHEMISCHE STRUKTURVON POLYMERKETTEN .................................................................................................. 23 3.1.3 GRUNDBEGRIFFE UND DEFINITIONEN ....................................................................................................... 30 3.1.4 MATERIAL ODER WERKSTOFF ........................................................................................................................... 32 3.2 WAS IST EIN KUNSTSTOFF? ................................................................................................................................ 33 3.3 BEZEICHNUNGEN VON KUNSTSTOFFEN ................................................................................................................ 34 3.4 EIGENSCHAFTEN VON KUNSTSTOFFEN .................................................................................................................. 35 III INHALT 3.4.1 POSITIVE EIGENSCHAFTEN ............................................................................................................................. 35 3.4.2 NEGATIVE EIGENSCHAFTEN ........................................................................................................................... 37 3.5 AUFBAU DER KUNSTSTOFFE ................................................................................................................................. 38 3.6 HERSTELLVERFAHREN (POLYREAKTIONEN) .............................................................................................................. 38 3.6.1 POLYMERISATION (KETTENREAKTION ODER KETTENWACHSTUMSREAKTION) ........................................................... 39 3.6.2 POLYKONDENSATION (STUFENWACHSTUMREAKTION) ......................................................................................... 40 3.6.3 POLYADDITION (STUFENWACHSTUMREAKTION) .................................................................................................. 42 3.6.4 UEBERSICHT VON DEN DREI CHEMISCHEN PROZESSEN ZUR HERSTELLUNG VON POLYMEREN .................................. 43 3.6.5 GESTALT UND STRUKTURPRINZIPIEN DER POLYMERE ......................................................................................... 44 3.6.6 ZUSAMMENFASSUNG UND VERGLEICH DER SYNTHESEARTEN ........................................................................... 46 3.7 ZUSAMMENHALT DER POLYMERE (BINDUNGSKRAEFTE) ........................................................................................... 47 3.7.1 AMORPH UND TEILKRISTALLIN .......................................................................................................................... 48 3.7.2 DAS SPEZIFISCHE VOLUMEN ........................................................................................................................ 50 3.8 POLYMERBLENDS (POLYMERLEGIERUNGEN) ......................................................................................................... 51 3.9 EINTEILUNG DER KUNSTSTOFFE ............................................................................................................................ 52 3.10 WAERMEVERHALTEN UND EINSATZBEREICHE VON KUNSTSTOFFEN ............................................................................. 54 3.10.1 EINFUEHRUNG IN DAS WAERMEVERHALTEN .................................................................................................... 54 3.10.2 TEMPERATURABHAENGIGKEIT UND ZUSTANDSBEREICHE ................................................................................ 55 3.10.3 WAERMEVERHALTEN VON AMORPHEN THERMOPLASTEN ............................................................................... 56 3.10.4 WAERMEVERHALTEN VON TEILKRISTALLINEN THERMOPLASTEN .......................................................................... 57 3.10.5 WAERMEVERHALTEN VON VERNETZTEN POLYMEREN ....................................................................................... 58 3.10.6 EINSATZBEREICHE ................................................................................................................................... 58 3.10.7 MECHANISCHES VERHALTEN VON THERMOPLASTE IN ABHAENGIGKEIT DER TEMPERATUR ................................. 59 3.10.8 ZUSTANDSBEREICHE UND FORMGEBUNGSMOEGLICHKEITEN .......................................................................... 60 3.11 ADDITIVE BEI DER KUNSTSTOFFVERARBEITUNG ....................................................................................................... 61 3.12 THERMOPLASTISCHE ELASTOMERE TPE ............................................................................................................. 63 4 KUNSTSTOFFAUSWAHL ................................................................................................................................................. 65 4.1 KOSTENORIENTIERTE KUNSTSTOFFAUSWAHL ........................................................................................................... 65 4.2 KUNSTSTOFFEIGENSCHAFTEN ............................................................................................................................... 65 4.2.1 RHEOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN .................................................................................................................. 66 4.2.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN .................................................................................................................. 69 4.3 BEANSPRUCHUNG VON KUNSTSTOFFBAUTEILEN UND KENNWERTE ........................................................................... 71 4.3.1 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN ................................................................................................................... 71 4.3.2 BEANSPRUCHUNGSARTEN .............................................................................................................................. 72 4.3.3 VERHALTENSEIGENSCHAFTEN VERSCHIEDENER WERKSTOFFE .............................................................................. 73 4.3.4 MATERIALGESETZE VON FESTKOERPERN ............................................................................................................ 74 4.3.5 MODELLIERUNG DES VERFORMUNGSVERHALTENS VON KUNSTSTOFFEN .................................................................. 75 IV INHALT 4.3.6 VERHALTEN BEI KONSTANTER BEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEIT IM KURZZEITVERSUCH ................................... 77 4.3.7 LANGZEITVERSUCH UND KENNWERTE ............................................................................................................. 81 4.4 WEITERE EIGENSCHAFTEN ........................................................................................................................... 84 4.4.1 ALTERUNG VON KUNSTSTOFFEN ....................................................................................................................... 84 4.4.2 THERMISCHE EIGENSCHAFTEN ..................................................................................................................... 85 4.4.3 CHEMISCHES VERHALTEN ............................................................................................................................ 87 4.4.4 VERSAGEN EINES BAUTEILS ......................................................................................................................... 90 5 VERARBEITUNG ....................................................................................................................................................... 91 5.1 SPRITZGIESSEN ................................................................................................................................................ 92 5.1.1 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................................... 92 5.1.2 SPRITZGIESSABLAUF ...................................................................................................................................... 92 5.1.3 DAS WERKZEUG ...................................................................................................................................... 106 5.1.4 ANGUSSSYSTEM ....................................................................................................................................... 108 5.1.5 ANGUSSFORMEN ....................................................................................................................................... 110 5.1.6 MASSABWEICHUNGEN DURCH TEMPERATURAENDERUNGEN .............................................................................. 117 5.2 EXTRUDIEREN ................................................................................................................................................. 122 5.2.1 EXTRUDIERANLAGE UND VERFAHRENSABLAUF .................................................................................................. 123 5.2.2 EXTRUDER-BAUFORMEN .............................................................................................................................. 124 5.2.3 FOERDERSCHNECKE .................................................................................................................................... 125 5.2.4 EINTEILUNG UND BAUFORMEN VON DOPPELSCHNECKENEXTRUDERN ................................................................ 126 5.2.5 EXTRUDIERWERKZEUGE .............................................................................................................................. 128 5.2.5 COEXTRUSION (MEHRSCHICHTEXTRUSION) ...................................................................................................... 129 5.2.6 NACHFOLGEANLAGEN UND VERFAHRENSMODIFIKATION .................................................................................... 130 5.3 THERMOFORMEN (TIEFZIEHEN) ....................................................................................................................... 133 5.3.1 ALLGEMEINES .......................................................................................................................................... 133 5.3.2 ZUSTANDSBEREICHE DER THERMOPLASTE UND DER JEWEILIGE UMFORMBEREICH .............................................. 134 5.3.3 THERMOFORMENVERFAHREN ....................................................................................................................... 135 5.3.4 VORTROCKNUNG ......................................................................................................................................... 135 5.3.5 POSITIV UND NEGATIVFORMUNG ................................................................................................................. 136 5.4 KUNSTSTOFFSCHAEUMEN ................................................................................................................................. 138 5.4.1 EINTEILUNG DER SCHAUMSTOFFE ................................................................................................................. 138 5.4.2 EINTEILUNG DER SCHAUMSTOFFE ................................................................................................................. 140 5.4.3 HERSTELLUNG VON SCHAUMSTOFFEN ............................................................................................................ 140 5.4.4 INTEGRALSCHAUM .................................................................................................................................... 141 5.4.5 THERMOPLASTSCHAUM-SPRITZGUSS (TSG) .................................................................................................. 142 5.4.5 STYROPOR UND SEIN HERSTELLVERFAHREN ....................................................................................................... 143 INHALT 6 GESTALTUNGSREGELN VON SPRITZGIESSBAUTEILEN ....................................................................................................... 144 6.1 KUNSTSTOFFE SIND KEINE METALLE .................................................................................................................... 145 6.2 HINTERSCHNEIDUNG ....................................................................................................................................... 146 6.3 WANDSTAERKE ................................................................................................................................................ 149 6.3.1 DIE WANDSTAERKE SOLLTE SO GERING (DUENN) WIE MOEGLICH GESTALTET WERDEN ............................................... 149 6.3.2 UNTERSTES ABMASS DER JEWEILIGEN WANDSTAERKE ANSTREBEN (KORREKTUREN MOEGLICH) ................................. 149 6.3.3 EINHEITLICHE UND HOMOGENE WANDSTAERKEN ANSTREBEN ............................................................................ 150 6.4 MASSEANHAEUFUNGEN VERMEIDEN .................................................................................................................. 151 6.5 ECKEN UND KANTEN KUNSTSTOFFGERECHT GESTALTEN ......................................................................................... 152 6.6 EBENE FLAECHEN VERMEIDEN ......................................................................................................................... 154 67 EINE BEARBEITUNG NUR SO GENAU WIE NOETIG VORSEHEN ................................................................................... 154 6.8 ERHOEHUNG DER STEIFIGKEIT ............................................................................................................................. 155 6.9 RIPPEN SPRITZGIESSGERECHT GESTALTEN ............................................................................................................ 156 6.10 BINDENAEHTE .................................................................................................................................................. 158 6.11 ANGUSSPOSITION BEI DER FORMTEILGESTALTUNG BEACHTEN ................................................................................. 161 6.12 KUNSTSTOFF-METALL-VERBINDUNG BEACHTEN .................................................................................................... 162 6.12 BEANSPRUCHUNGSGERECHTES KONSTRUIEREN .................................................................................................. 163 6.13 AUSREICHEND ENTFORMUNGSSCHRAEGEN EINSETZEN .......................................................................................... 164 7 VERBINDUNGSTECHNIK ............................................................................................................................................. 165 7.1 SCHNAPPVERBINDUNGEN ................................................................................................................................ 166 7.1.1 EINTEILUNG DER SCHNAPPVERBINDUNGEN NACH GESTALT .............................................................................. 166 7.1.2 EINTEILUNG DER SCHNAPPVERBINDUNGEN NACH LOESBARKEIT ......................................................................... 167 7.1.3 AUSLEGUNG EINER SCHNAPPVERBINDUNG ................................................................................................... 168 7.1.4 KERBWIRKUNG BEI DER MONTAGE ................................................................................................................. 168 7.1.5 ZULAESSIGE AUSLENKUNG ............................................................................................................................ 169 7.1.6 ZULAESSIGE DEHNUNG ( E ) ........................................................................................................................... 170 7.1.7 EINFLUSS DER TEMPERATUR UND DER GLASFASERFUELLUNG AUF DIE DEHNUNG .................................................... 171 7.1.8 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN VON SCHNAPPHAKEN ....................................................................................... 172 7.1.9 EINFLUSS DER KRAFTRICHTUNG AUF DIE VERFORMUNG ...................................................................................... 172 7.1.10 RINGSCHNAPPVERBINDUNG .................................................................................................................... 177 7.1.11 KUGELSCHNAPPVERBINDUNG .................................................................................................................. 180 7.1.12 TORSIONSSCHNAPPHAKEN ..................................................................................................................... 181 7.1.13 GESTALTUNGSHINWEISE BEI SCHNAPPVERBINDUNG NACH [24,31] .................................................................. 183 7.2 KLEBEN ......................................................................................................................................................... 185 7.2.1 ADHAESION - GRENZFLAECHENHAFTUNG .......................................................................................................... 185 7.2.2 KOHAESION: ................................................................................................................................................ 185 7.2.3 KUNSTSTOFFE UND KLEBBARKEIT ................................................................................................................... 186 VI INHALT 7.2.4 VERFAHRENSABLAUF .................................................................................................................................... 187 7.2.5 EINTEILUNG DER KLEBSTOFFE ....................................................................................................................... 188 7.2.6 PRUEFUNG VON KLEBEVERBUNDEN IN EINER UEBERLAPPTEN KLEBESTELLE ............................................................ 189 7.2.7 ABHAENGIGKEIT ZWISCHEN UEBERLAPPUNGSLAENGE UND SPANNUNGEN ............................................................ 190 7.2.8 KLEBEGERECHTES KONSTRUIEREN ................................................................................................................ 191 7.3 SCHWEISSEN ................................................................................................................................................. 192 7.3.1 SCHWEISSVORGANG .................................................................................................................................. 192 7.3.2 EINFLUSSPARAMETER AUF DEN SCHWEISSVORGANG ........................................................................................ 193 7.3.3 SCHWEISSVERFAHREN BEI KUNSTSTOFFEN ...................................................................................................... 193 7.4 SCHRAUBVERBINDUNG .................................................................................................................................. 200 7.4.1 SCHRAUBVERBINDUNGSARTEN (GEWINDEARTEN) .......................................................................................... 200 7.4.2 MECHANISCHE BEFESTIGUNGEN ................................................................................................................. 201 7.4.3 AUFBAU EINER SCHRAUBE ......................................................................................................................... 203 7.4.4 TUBUS (EINSCHRAUBAUGE) ....................................................................................................................... 204 7.4.5 KRITERIEN ZUR WAHL DER VERSCHRAUBUNGSART ........................................................................................... 205 7.4.6 DIREKTVERSCHRAUBUNG BEI KUNSTSTOFFBAUTEILEN ....................................................................................... 205 7.4.7 METALLISCHE GEWINDEEINSAETZE ............................................................................................................... 206 7.4.8 DREHMOMENTE BEIM VERSCHRAUBEN ....................................................................................................... 207 7.4.9 VERSAGENSARTEN ..................................................................................................................................... 208 7.4.10 GESTALTUNGSHINWEISE BEI SCHRAUBVERBINDUNG NACH [15,24] ............................................................ 209 7.5 ZUSTANDSBEREICHE UND FUEGETECHNIKEN VON THERMOPLASTEN ..................................................................... 210 7.6 ZUSAMMENFASSUNG DER VERBINDUNGSVARIANTEN FUER KUNSTSTOFFE .................................................................. 211 7.7 ZUORDNUNG DER FORMGEBUNGSVERFAHREN ..................................................................................................... 213 8 PROTOTYPING .......................................................................................................................................................... 214 8.1 RAPID-PROTOTYPING ...................................................................................................................................... 214 8.2 RAPID-PROTOTYPING MIT 3D-DRUCKER ............................................................................................................. 214 9 ANHANG ................................................................................................................................................................ 220 EIGENSCHAFTSTABELLEN VON EINIGEN KUNSTSTOFFEN ...................................................................................................... 220 FACHAUSDRUECKE DEUTSCH-ENGLISCH .......................................................................................................................... 222 ABKUERZUNG UND BENENNUNG VON DEN WICHTIGSTEN KUNSTSTOFFEN, DEUTSCH-ENGLISCH .............................................. 232 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................................................................ 233 SACHWORTVERZEICHNIS .............................................................................................................................................. 234 VII
adam_txt	INHALT 0. INHALT 0. INHALT . III ABBILDUNGSVERZEICHNIS . VIII TABELLENVERZEICHNIS . XII 1 EINLEITUNG . 1 1.1 ANWENDUNGEN VON KUNSTSTOFFEN IN DER AUTOMOBILINDUSTRIE . 2 1.2 ANWENDUNGEN VON KUNSTSTOFFEN IN DER ABFUELL UND VERPACKUNGSTECHNIK . 3 1.3 KUNSTSTOFFE UND VERBUNDVERPACKUNGEN FUER DIE LEBENSMITTELINDUSTRIE . 4 1.4 ANWENDUNGEN VON KUNSTSTOFFEN IN DER MEDIZINTECHNIK . 5 1.5 KUNSTSTOFFTECHNIK . 6 1.6 ZAHLEN UND FAKTEN ZUR KUNSTSTOFFINDUSTRIE IN DEUTSCHLAND . 7 2 WERKSTOFFE . 8 2.1 WERKSTOFFAUSWAHL . 9 2.1.1 SYSTEMATISCHE WERKSTOFFAUSWAHL . 10 2.1.2 ASPEKTE UND KRITERIEN BEI DER WERKSTOFFAUSWAHL . 10 2.1.3 EINFLUSS EINES WERKSTOFFS AUF DAS ENDPRODUKT . 10 2.1.4 EIGENSCHAFT AN DER OBERFLAECHE . 11 2.1.5 VORGEHENSWEISE BEI DER KUNSTSTOFFAUSWAHL . 11 2.1.6 WERKSTOFFAUSWAHL UND GEBRAUCHSTEMPERATUR . 12 2.2 KUNSTSTOFFABFAELLE UND ABFALLVERMEIDUNG . 13 2.2.1 LEBENSDAUER VON KUNSTSTOFFPRODUKTEN . 14 2.2.2 KREISLAUF DER WERKSTOFFE . 15 2.2.3 RECYCLINGSARTEN . 15 2.2.4 RECYCLING IST NICHT GLEICH RECYCLING! . 16 2.3 EINTEILUNG DER WERKSTOFFE . 18 2.4 TAXONOMIE DER KUNSTSTOFFE . 19 2.5 MASSENKUNSTSTOFFE / STANDARDKUNSTSTOFFE . 20 3 KUNSTSTOFFE . 22 3.1 GRUNDLAGEN UND WICHTIGE DEFINITIONEN . 22 3.1.1 ISOMERIE . 23 3.1.2 CHEMISCHE STRUKTURVON POLYMERKETTEN . 23 3.1.3 GRUNDBEGRIFFE UND DEFINITIONEN . 30 3.1.4 MATERIAL ODER WERKSTOFF . 32 3.2 WAS IST EIN KUNSTSTOFF? . 33 3.3 BEZEICHNUNGEN VON KUNSTSTOFFEN . 34 3.4 EIGENSCHAFTEN VON KUNSTSTOFFEN . 35 III INHALT 3.4.1 POSITIVE EIGENSCHAFTEN . 35 3.4.2 NEGATIVE EIGENSCHAFTEN . 37 3.5 AUFBAU DER KUNSTSTOFFE . 38 3.6 HERSTELLVERFAHREN (POLYREAKTIONEN) . 38 3.6.1 POLYMERISATION (KETTENREAKTION ODER KETTENWACHSTUMSREAKTION) . 39 3.6.2 POLYKONDENSATION (STUFENWACHSTUMREAKTION) . 40 3.6.3 POLYADDITION (STUFENWACHSTUMREAKTION) . 42 3.6.4 UEBERSICHT VON DEN DREI CHEMISCHEN PROZESSEN ZUR HERSTELLUNG VON POLYMEREN . 43 3.6.5 GESTALT UND STRUKTURPRINZIPIEN DER POLYMERE . 44 3.6.6 ZUSAMMENFASSUNG UND VERGLEICH DER SYNTHESEARTEN . 46 3.7 ZUSAMMENHALT DER POLYMERE (BINDUNGSKRAEFTE) . 47 3.7.1 AMORPH UND TEILKRISTALLIN . 48 3.7.2 DAS SPEZIFISCHE VOLUMEN . 50 3.8 POLYMERBLENDS (POLYMERLEGIERUNGEN) . 51 3.9 EINTEILUNG DER KUNSTSTOFFE . 52 3.10 WAERMEVERHALTEN UND EINSATZBEREICHE VON KUNSTSTOFFEN . 54 3.10.1 EINFUEHRUNG IN DAS WAERMEVERHALTEN . 54 3.10.2 TEMPERATURABHAENGIGKEIT UND ZUSTANDSBEREICHE . 55 3.10.3 WAERMEVERHALTEN VON AMORPHEN THERMOPLASTEN . 56 3.10.4 WAERMEVERHALTEN VON TEILKRISTALLINEN THERMOPLASTEN . 57 3.10.5 WAERMEVERHALTEN VON VERNETZTEN POLYMEREN . 58 3.10.6 EINSATZBEREICHE . 58 3.10.7 MECHANISCHES VERHALTEN VON THERMOPLASTE IN ABHAENGIGKEIT DER TEMPERATUR . 59 3.10.8 ZUSTANDSBEREICHE UND FORMGEBUNGSMOEGLICHKEITEN . 60 3.11 ADDITIVE BEI DER KUNSTSTOFFVERARBEITUNG . 61 3.12 THERMOPLASTISCHE ELASTOMERE TPE . 63 4 KUNSTSTOFFAUSWAHL . 65 4.1 KOSTENORIENTIERTE KUNSTSTOFFAUSWAHL . 65 4.2 KUNSTSTOFFEIGENSCHAFTEN . 65 4.2.1 RHEOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN . 66 4.2.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN . 69 4.3 BEANSPRUCHUNG VON KUNSTSTOFFBAUTEILEN UND KENNWERTE . 71 4.3.1 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN . 71 4.3.2 BEANSPRUCHUNGSARTEN . 72 4.3.3 VERHALTENSEIGENSCHAFTEN VERSCHIEDENER WERKSTOFFE . 73 4.3.4 MATERIALGESETZE VON FESTKOERPERN . 74 4.3.5 MODELLIERUNG DES VERFORMUNGSVERHALTENS VON KUNSTSTOFFEN . 75 IV INHALT 4.3.6 VERHALTEN BEI KONSTANTER BEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEIT IM KURZZEITVERSUCH . 77 4.3.7 LANGZEITVERSUCH UND KENNWERTE . 81 4.4 WEITERE EIGENSCHAFTEN . 84 4.4.1 ALTERUNG VON KUNSTSTOFFEN . 84 4.4.2 THERMISCHE EIGENSCHAFTEN . 85 4.4.3 CHEMISCHES VERHALTEN . 87 4.4.4 VERSAGEN EINES BAUTEILS . 90 5 VERARBEITUNG . 91 5.1 SPRITZGIESSEN . 92 5.1.1 EINFUEHRUNG . 92 5.1.2 SPRITZGIESSABLAUF . 92 5.1.3 DAS WERKZEUG . 106 5.1.4 ANGUSSSYSTEM . 108 5.1.5 ANGUSSFORMEN . 110 5.1.6 MASSABWEICHUNGEN DURCH TEMPERATURAENDERUNGEN . 117 5.2 EXTRUDIEREN . 122 5.2.1 EXTRUDIERANLAGE UND VERFAHRENSABLAUF . 123 5.2.2 EXTRUDER-BAUFORMEN . 124 5.2.3 FOERDERSCHNECKE . 125 5.2.4 EINTEILUNG UND BAUFORMEN VON DOPPELSCHNECKENEXTRUDERN . 126 5.2.5 EXTRUDIERWERKZEUGE . 128 5.2.5 COEXTRUSION (MEHRSCHICHTEXTRUSION) . 129 5.2.6 NACHFOLGEANLAGEN UND VERFAHRENSMODIFIKATION . 130 5.3 THERMOFORMEN (TIEFZIEHEN) . 133 5.3.1 ALLGEMEINES . 133 5.3.2 ZUSTANDSBEREICHE DER THERMOPLASTE UND DER JEWEILIGE UMFORMBEREICH . 134 5.3.3 THERMOFORMENVERFAHREN . 135 5.3.4 VORTROCKNUNG . 135 5.3.5 POSITIV UND NEGATIVFORMUNG . 136 5.4 KUNSTSTOFFSCHAEUMEN . 138 5.4.1 EINTEILUNG DER SCHAUMSTOFFE . 138 5.4.2 EINTEILUNG DER SCHAUMSTOFFE . 140 5.4.3 HERSTELLUNG VON SCHAUMSTOFFEN . 140 5.4.4 INTEGRALSCHAUM . 141 5.4.5 THERMOPLASTSCHAUM-SPRITZGUSS (TSG) . 142 5.4.5 STYROPOR UND SEIN HERSTELLVERFAHREN . 143 INHALT 6 GESTALTUNGSREGELN VON SPRITZGIESSBAUTEILEN . 144 6.1 KUNSTSTOFFE SIND KEINE METALLE . 145 6.2 HINTERSCHNEIDUNG . 146 6.3 WANDSTAERKE . 149 6.3.1 DIE WANDSTAERKE SOLLTE SO GERING (DUENN) WIE MOEGLICH GESTALTET WERDEN . 149 6.3.2 UNTERSTES ABMASS DER JEWEILIGEN WANDSTAERKE ANSTREBEN (KORREKTUREN MOEGLICH) . 149 6.3.3 EINHEITLICHE UND HOMOGENE WANDSTAERKEN ANSTREBEN . 150 6.4 MASSEANHAEUFUNGEN VERMEIDEN . 151 6.5 ECKEN UND KANTEN KUNSTSTOFFGERECHT GESTALTEN . 152 6.6 EBENE FLAECHEN VERMEIDEN . 154 67 EINE BEARBEITUNG NUR SO GENAU WIE NOETIG VORSEHEN . 154 6.8 ERHOEHUNG DER STEIFIGKEIT . 155 6.9 RIPPEN SPRITZGIESSGERECHT GESTALTEN . 156 6.10 BINDENAEHTE . 158 6.11 ANGUSSPOSITION BEI DER FORMTEILGESTALTUNG BEACHTEN . 161 6.12 KUNSTSTOFF-METALL-VERBINDUNG BEACHTEN . 162 6.12 BEANSPRUCHUNGSGERECHTES KONSTRUIEREN . 163 6.13 AUSREICHEND ENTFORMUNGSSCHRAEGEN EINSETZEN . 164 7 VERBINDUNGSTECHNIK . 165 7.1 SCHNAPPVERBINDUNGEN . 166 7.1.1 EINTEILUNG DER SCHNAPPVERBINDUNGEN NACH GESTALT . 166 7.1.2 EINTEILUNG DER SCHNAPPVERBINDUNGEN NACH LOESBARKEIT . 167 7.1.3 AUSLEGUNG EINER SCHNAPPVERBINDUNG . 168 7.1.4 KERBWIRKUNG BEI DER MONTAGE . 168 7.1.5 ZULAESSIGE AUSLENKUNG . 169 7.1.6 ZULAESSIGE DEHNUNG ( E ) . 170 7.1.7 EINFLUSS DER TEMPERATUR UND DER GLASFASERFUELLUNG AUF DIE DEHNUNG . 171 7.1.8 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN VON SCHNAPPHAKEN . 172 7.1.9 EINFLUSS DER KRAFTRICHTUNG AUF DIE VERFORMUNG . 172 7.1.10 RINGSCHNAPPVERBINDUNG . 177 7.1.11 KUGELSCHNAPPVERBINDUNG . 180 7.1.12 TORSIONSSCHNAPPHAKEN . 181 7.1.13 GESTALTUNGSHINWEISE BEI SCHNAPPVERBINDUNG NACH [24,31] . 183 7.2 KLEBEN . 185 7.2.1 ADHAESION - GRENZFLAECHENHAFTUNG . 185 7.2.2 KOHAESION: . 185 7.2.3 KUNSTSTOFFE UND KLEBBARKEIT . 186 VI INHALT 7.2.4 VERFAHRENSABLAUF . 187 7.2.5 EINTEILUNG DER KLEBSTOFFE . 188 7.2.6 PRUEFUNG VON KLEBEVERBUNDEN IN EINER UEBERLAPPTEN KLEBESTELLE . 189 7.2.7 ABHAENGIGKEIT ZWISCHEN UEBERLAPPUNGSLAENGE UND SPANNUNGEN . 190 7.2.8 KLEBEGERECHTES KONSTRUIEREN . 191 7.3 SCHWEISSEN . 192 7.3.1 SCHWEISSVORGANG . 192 7.3.2 EINFLUSSPARAMETER AUF DEN SCHWEISSVORGANG . 193 7.3.3 SCHWEISSVERFAHREN BEI KUNSTSTOFFEN . 193 7.4 SCHRAUBVERBINDUNG . 200 7.4.1 SCHRAUBVERBINDUNGSARTEN (GEWINDEARTEN) . 200 7.4.2 MECHANISCHE BEFESTIGUNGEN . 201 7.4.3 AUFBAU EINER SCHRAUBE . 203 7.4.4 TUBUS (EINSCHRAUBAUGE) . 204 7.4.5 KRITERIEN ZUR WAHL DER VERSCHRAUBUNGSART . 205 7.4.6 DIREKTVERSCHRAUBUNG BEI KUNSTSTOFFBAUTEILEN . 205 7.4.7 METALLISCHE GEWINDEEINSAETZE . 206 7.4.8 DREHMOMENTE BEIM VERSCHRAUBEN . 207 7.4.9 VERSAGENSARTEN . 208 7.4.10 GESTALTUNGSHINWEISE BEI SCHRAUBVERBINDUNG NACH [15,24] . 209 7.5 ZUSTANDSBEREICHE UND FUEGETECHNIKEN VON THERMOPLASTEN . 210 7.6 ZUSAMMENFASSUNG DER VERBINDUNGSVARIANTEN FUER KUNSTSTOFFE . 211 7.7 ZUORDNUNG DER FORMGEBUNGSVERFAHREN . 213 8 PROTOTYPING . 214 8.1 RAPID-PROTOTYPING . 214 8.2 RAPID-PROTOTYPING MIT 3D-DRUCKER . 214 9 ANHANG . 220 EIGENSCHAFTSTABELLEN VON EINIGEN KUNSTSTOFFEN . 220 FACHAUSDRUECKE DEUTSCH-ENGLISCH . 222 ABKUERZUNG UND BENENNUNG VON DEN WICHTIGSTEN KUNSTSTOFFEN, DEUTSCH-ENGLISCH . 232 LITERATURVERZEICHNIS . 233 SACHWORTVERZEICHNIS . 234 VII
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