Kunsstofftechnik at Fachhochschule Südwestfalen | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Kunsstofftechnik an der Fachhochschule Südwestfalen

Greife auf kostenlose Karteikarten, Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Altklausuren für deinen Kunsstofftechnik Kurs an der Fachhochschule Südwestfalen zu.

TESTE DEIN WISSEN

Was ist ein Makromolekül ?

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TESTE DEIN WISSEN

Makromoleküle (Riesenmoleküle) sind sehr große Moleküle, die aus sich wiederholenden, gleichen oder unterschiedlichen Struktureinheiten bestehen und eine hohe Molekülmasse haben. Die Grundbausteine sind meist Atomgruppen, können aber auch Atome sein. Diese Grundbausteine werden auch Monomere genannt. Die Massen der Grundbausteine sind im Vergleich zur Molekülmasse sehr klein.

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Kräfte wirken innerhalb der Polymerketten, welche sorgen für den Zusammenhalt des Werkstoffes zwischen den Ketten?

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TESTE DEIN WISSEN

Hauptvalenzkräfte:

  • Chemische Bindungen 
  • Kovalent- oder Elektronenpaarbindung 

Nebenvalenzkräfte:

  • Dispersionskräfte 
  • Dipolkräfte 
  • Wasserstoffbrücke 
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TESTE DEIN WISSEN

Nennen Sie die Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen und beschreiben Sie eines des Verfahren.

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TESTE DEIN WISSEN
  • Polymerisation 

Kettenreaktion, bei der ungesättigte Moleküle
zu Makromolekülen verknüpft werden

  • Polyaddition

Stufenreaktion, bei der Makromoleküle durch
„Addition“ ohne Abspaltung von Nebenprodukten
gebildet werden

  • Polykondensation 

Stufenreaktion, bei der Makromoleküle unter
Abspaltung von Nebenprodukten, z.B. Wasser oder
Alkohol, gebildet werden

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Einsatztemperaturen haben amorphe Thermoplaste?

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TESTE DEIN WISSEN

Einsatztemperatur << Tg 

Tg für amorphe Thermoplaste =  100°C bis 130°C

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Thermoplaste sind spröde und glasklar?

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TESTE DEIN WISSEN

amorphe Thermoplaste

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TESTE DEIN WISSEN

Was erhöht die Kristallinität von Thermoplasten?

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TESTE DEIN WISSEN
  • langsame Abkühlung der Schmelze
  • Zugabe von Keimbildnern
  • symmetrischen oder isotaktischen Bau der Makromoleküle
  • niedrige molare Massen (kurze Ketten)
  • mechanisches Verstrecken
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TESTE DEIN WISSEN

Was verändert sich durch eine zunehmende Kristallinität?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Durch Erhöhung der Kristallinität


nehmen zu: Dichte, Festigkeit, Steifigkeit

nehmen ab: Verformungsvermögen, Transparenz

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TESTE DEIN WISSEN

Warum werden Füllstoffe in Kunststoffe eingebracht?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Materialersparnis bei der teureren Kunststoffkomponente,
  • Dichteerhöhung zur besseren Schallabsorption,
  • Verbesserung haptischer Eigenschaften,
  • Verringerung der absoluten Schwindung,
  • Verbesserung des Brandverhaltens etc.
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TESTE DEIN WISSEN

Was sind Verstärkungsstoffe?

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TESTE DEIN WISSEN

Verstärkungsstoffe sind grundsätzlich ebenfalls Füllstoffe. Der wesentliche Unterschied ist der, dass sie gezielt zur Verbesserung mechanischer Eigenschaften eingesetzt werden. Verstärkungsstoffe sind daher überwiegend faserförmige Materialen oder Substrate mit einer größeren räumlichen Ausdehnung
• Glasfasern
• Naturfasern
• Kohlefasern und
• Metallfasern.

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TESTE DEIN WISSEN

Nennen Sie wichtige Eigenschaften von Kunststoffen.

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TESTE DEIN WISSEN

Kunststoffe sind leicht
Die Dichte ρ von Kunststoffen variiert zwischen 0,8 g/cm³ und 2,2 g/cm³ (bspw. PTFE). Generell
sind Kunststoffe für Leichtbauanwendungen meist gut geeignet und substituieren hier klassische
Werkstoffe wie Stahl oder selbst Aluminium.


Kunststoffe sind flexibel
E-Modul und Festigkeit (z.B. Zugfestigkeit) sind weit gespreizt und liegen z.T. wesentlich niedriger
als entsprechende Eigenschaften der Metalle.


Kunststoffe haben eine niedrige Verarbeitungstemperatur
• Die Verarbeitungstemperatur von Kunststoffen liegt zwischen Raumtemperatur und ca. 180 bis
330°C (bis 400°C in Sonderfällen).


Kunststoffe haben eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit.
Die Wärmeleitfähigkeit liegt bei Kunststoffen zwischen 4,2*10-2 bis 4,2*10-1 W/m K (103mal
geringer als bei Metallen). Kunststoffe sind somit sehr gute Wärmeisolatoren.


Kunststoffe sind häufig transparent und durchfärbbar
Viele Kunststoffe haben vergleichbare optische Eigenschaften wie mineralische Gläser, jedoch bei
höherer Zähigkeit und geringerem spez. Gewicht. Diese Eigenschaft ermöglicht vielseitige
Anwendungen im Bereich von der Optik.


Kunststoffe sind recyclebar:
Kunststoffe können durch verschiedene Varianten recycelt werden. Vorzugsweise sind sortenreine
Kunststoffe direkt als Regranulat verwendbar.


Kunststoffe sind chemisch beständig

Infolge des Bindungsmechanismus’ der Atome und Moleküle (Atombindung anstelle der

Ionenbindung) sind Kunststoffe nicht in gleicher Weise der Korrosion ausgesetzt wie Metalle.

Dadurch sind sie beständig gegen Mineralsäuren, Laugen und wässrige Salzsäuren, welche

Metallen sehr schaden


Kunststoffe sind durchlässig

Kunststoffe zeigen eine höhere Durchlässigkeit von Gasen und Flüssigkeiten infolge größerer

Atomabstände (niedrige Dichte). Sie weisen ein großes freies Volumen von bis zu 2,5% auf.

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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie das viskoelastische Verhalten von Kunststoffen.

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TESTE DEIN WISSEN

Als Viskoelastizität bezeichnet man die zeit-, temperatur- und frequenzabhängige Elastizität von polymeren Schmelzen oder Festkörpern. Die Viskoelastizität ist durch ein teilweise elastisches, teilweise viskoses Verhalten geprägt. Das Material relaxiert nach Entfernen der externen Kraft nur unvollständig, die verbleibende Energie wird in Form von Fließvorgängen (Retardation) abgebaut. Das Verhalten kann mittels des Maxwell-Modell dargestellt werden.

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TESTE DEIN WISSEN

Nennen Sie Vorteile für den Einsatz von Kunststoffen (min. 5)


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TESTE DEIN WISSEN

• Geringe Dichte
• Elektrische Isolatoren
• Thermische Isolatoren
• Geräuschdämpfung
• Durchfärbbarkeit
• Mechanische Eigenschaften, elastische Verformbarkeit
• Leichte Formgebung bei relativ niedrigen Temperaturen
• Komplizierte Formen wirtschaftlich in einem Arbeitsgang
herstellbar
• Hervorragende Eignung für Massenproduktion
• Besondere Verbindungstechniken und Funktionen möglich, z.B. Schnappverbindungen, Filmscharniere

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  • 962 Studierende
  • 43 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen Kunsstofftechnik Kurs an der Fachhochschule Südwestfalen - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Was ist ein Makromolekül ?

A:

Makromoleküle (Riesenmoleküle) sind sehr große Moleküle, die aus sich wiederholenden, gleichen oder unterschiedlichen Struktureinheiten bestehen und eine hohe Molekülmasse haben. Die Grundbausteine sind meist Atomgruppen, können aber auch Atome sein. Diese Grundbausteine werden auch Monomere genannt. Die Massen der Grundbausteine sind im Vergleich zur Molekülmasse sehr klein.

Q:

Welche Kräfte wirken innerhalb der Polymerketten, welche sorgen für den Zusammenhalt des Werkstoffes zwischen den Ketten?

A:

Hauptvalenzkräfte:

  • Chemische Bindungen 
  • Kovalent- oder Elektronenpaarbindung 

Nebenvalenzkräfte:

  • Dispersionskräfte 
  • Dipolkräfte 
  • Wasserstoffbrücke 
Q:

Nennen Sie die Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen und beschreiben Sie eines des Verfahren.

A:
  • Polymerisation 

Kettenreaktion, bei der ungesättigte Moleküle
zu Makromolekülen verknüpft werden

  • Polyaddition

Stufenreaktion, bei der Makromoleküle durch
„Addition“ ohne Abspaltung von Nebenprodukten
gebildet werden

  • Polykondensation 

Stufenreaktion, bei der Makromoleküle unter
Abspaltung von Nebenprodukten, z.B. Wasser oder
Alkohol, gebildet werden

Q:

Welche Einsatztemperaturen haben amorphe Thermoplaste?

A:

Einsatztemperatur << Tg 

Tg für amorphe Thermoplaste =  100°C bis 130°C

Q:

Welche Thermoplaste sind spröde und glasklar?

A:

amorphe Thermoplaste

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Q:

Was erhöht die Kristallinität von Thermoplasten?

A:
  • langsame Abkühlung der Schmelze
  • Zugabe von Keimbildnern
  • symmetrischen oder isotaktischen Bau der Makromoleküle
  • niedrige molare Massen (kurze Ketten)
  • mechanisches Verstrecken
Q:

Was verändert sich durch eine zunehmende Kristallinität?

A:

Durch Erhöhung der Kristallinität


nehmen zu: Dichte, Festigkeit, Steifigkeit

nehmen ab: Verformungsvermögen, Transparenz

Q:

Warum werden Füllstoffe in Kunststoffe eingebracht?

A:
  • Materialersparnis bei der teureren Kunststoffkomponente,
  • Dichteerhöhung zur besseren Schallabsorption,
  • Verbesserung haptischer Eigenschaften,
  • Verringerung der absoluten Schwindung,
  • Verbesserung des Brandverhaltens etc.
Q:

Was sind Verstärkungsstoffe?

A:

Verstärkungsstoffe sind grundsätzlich ebenfalls Füllstoffe. Der wesentliche Unterschied ist der, dass sie gezielt zur Verbesserung mechanischer Eigenschaften eingesetzt werden. Verstärkungsstoffe sind daher überwiegend faserförmige Materialen oder Substrate mit einer größeren räumlichen Ausdehnung
• Glasfasern
• Naturfasern
• Kohlefasern und
• Metallfasern.

Q:

Nennen Sie wichtige Eigenschaften von Kunststoffen.

A:

Kunststoffe sind leicht
Die Dichte ρ von Kunststoffen variiert zwischen 0,8 g/cm³ und 2,2 g/cm³ (bspw. PTFE). Generell
sind Kunststoffe für Leichtbauanwendungen meist gut geeignet und substituieren hier klassische
Werkstoffe wie Stahl oder selbst Aluminium.


Kunststoffe sind flexibel
E-Modul und Festigkeit (z.B. Zugfestigkeit) sind weit gespreizt und liegen z.T. wesentlich niedriger
als entsprechende Eigenschaften der Metalle.


Kunststoffe haben eine niedrige Verarbeitungstemperatur
• Die Verarbeitungstemperatur von Kunststoffen liegt zwischen Raumtemperatur und ca. 180 bis
330°C (bis 400°C in Sonderfällen).


Kunststoffe haben eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit.
Die Wärmeleitfähigkeit liegt bei Kunststoffen zwischen 4,2*10-2 bis 4,2*10-1 W/m K (103mal
geringer als bei Metallen). Kunststoffe sind somit sehr gute Wärmeisolatoren.


Kunststoffe sind häufig transparent und durchfärbbar
Viele Kunststoffe haben vergleichbare optische Eigenschaften wie mineralische Gläser, jedoch bei
höherer Zähigkeit und geringerem spez. Gewicht. Diese Eigenschaft ermöglicht vielseitige
Anwendungen im Bereich von der Optik.


Kunststoffe sind recyclebar:
Kunststoffe können durch verschiedene Varianten recycelt werden. Vorzugsweise sind sortenreine
Kunststoffe direkt als Regranulat verwendbar.


Kunststoffe sind chemisch beständig

Infolge des Bindungsmechanismus’ der Atome und Moleküle (Atombindung anstelle der

Ionenbindung) sind Kunststoffe nicht in gleicher Weise der Korrosion ausgesetzt wie Metalle.

Dadurch sind sie beständig gegen Mineralsäuren, Laugen und wässrige Salzsäuren, welche

Metallen sehr schaden


Kunststoffe sind durchlässig

Kunststoffe zeigen eine höhere Durchlässigkeit von Gasen und Flüssigkeiten infolge größerer

Atomabstände (niedrige Dichte). Sie weisen ein großes freies Volumen von bis zu 2,5% auf.

Q:

Beschreiben Sie das viskoelastische Verhalten von Kunststoffen.

A:

Als Viskoelastizität bezeichnet man die zeit-, temperatur- und frequenzabhängige Elastizität von polymeren Schmelzen oder Festkörpern. Die Viskoelastizität ist durch ein teilweise elastisches, teilweise viskoses Verhalten geprägt. Das Material relaxiert nach Entfernen der externen Kraft nur unvollständig, die verbleibende Energie wird in Form von Fließvorgängen (Retardation) abgebaut. Das Verhalten kann mittels des Maxwell-Modell dargestellt werden.

Q:

Nennen Sie Vorteile für den Einsatz von Kunststoffen (min. 5)


A:

• Geringe Dichte
• Elektrische Isolatoren
• Thermische Isolatoren
• Geräuschdämpfung
• Durchfärbbarkeit
• Mechanische Eigenschaften, elastische Verformbarkeit
• Leichte Formgebung bei relativ niedrigen Temperaturen
• Komplizierte Formen wirtschaftlich in einem Arbeitsgang
herstellbar
• Hervorragende Eignung für Massenproduktion
• Besondere Verbindungstechniken und Funktionen möglich, z.B. Schnappverbindungen, Filmscharniere

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