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Lernmaterialien für Leichtbau auf Basis von Kunststoffen an der Hochschule Osnabrück

Greife auf kostenlose Karteikarten, Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Altklausuren für deinen Leichtbau auf Basis von Kunststoffen Kurs an der Hochschule Osnabrück zu.

TESTE DEIN WISSEN

Welche Leichtbaustrategien gibt es?

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- Stoffleichtbau

- Formleichtbau

- Bedingungsleichtbau

- Konzeptleichtbau

- Fertigungsleichtbau

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Hauptmerkmale des Spritzgießens (7 Punkte)


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TESTE DEIN WISSEN
  • direkte Umsetzung vom Rohstoff (i. d. R. Granulat) zum Fertigteil

  • unterschiedlichste spritzgießgeeignete Rohstoffe

  • geringe bis keine Nacharbeit der Formteile

  • vollautomatisierbares Fertigungsverfahren

  • hohe Reproduziergenauigkeit

  • hohes Integrationspotenzial

  • Formteilgewichte von 10-4 g bis mehrere 102 kg


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Grund für besondere Zähigkeit von teilkristallinen Kunststoffen

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-  Nebeneinander von harten kristallinen und weichen amorphen Bereichen


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Welche Leichtbauweisen gibt es?

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- Verbundbauweise 

- Vollwandschalsensysteme

- Differentialbauweise

- Integralbauweise

- Integrierende Bauweise

- Hybridbauweise

- Modulbauweise

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4 Aspekte des Stoffleichtbaus

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-  Wechsel der Werkstoffe 

- Artgleicher Werkstoff

- Fertigungsleichtbau

- Leichtbaukennzahlen

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Verschiedene Typen von Fasern (Je zwei Beispiele)

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Glasfaser: - E =  gute elektrische Eigenschaften 

- R/S = hochfest resistance, strength

Naturfasern: - Hanf, Flachs

Kohlenstofffasern: - HT = Hochfest, UHT = sehr hochfest
Synthetische Fasern: - Aramidfaser, - Polyethylenfaser


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Chemische Struktur von Glasfaser (2 Punkte)

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- Starke kovalente Bindungen Zwischen Sauerstoff und Silizium im dreidim. Netzwerk

---> hohe Festigkeit / E-Modul

---> kovalente Bindungen nehmen hohe Kräfte auf

- Amorphe Struktur --> Isotrop (im Gegensatz zur C-/Aramidfaser)



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Verarbeitungsrelevante Eigenschaften von Kohlenstoff-Fasern (7 Punkte)

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  • mit zunehmender Belastung steigt der E-Modul 
  • hochfest und hochsteif bis 500 °C
    • -->Festigkeit: 1500-3500 MPa // Steifigkeit: 180-500 GPa
  • leicht: r = 1,6-2,0 g/cm3
  • außerordentlich korrosionsbeständig
  • gut elektrisch und thermisch leitend (ca. 6,7x104 S/m)
  •  stark anisotrop 
    • auch der Wärmeausdehnungskoeffizient ist anisotrop
  • spröde und knickempfindlich


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Verarbeitungsrelevante Eigenschaften von Aramidfasern (4 Punkte)

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  • stark anisotrop
  • Feuchtigkeit setzt Faser/Matrix-Haftung stark herab
  • sehr anfällig gegen UV-Strahlung
  • bedingt temperaturfest (-300 °C)
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Definition Erstarrung - Mechanismen der Erstarrung bei Thermoplasten vs. Elastomere/Duromere

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- Erstarrung:

  • Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand
  • bei chemisch einheitlichen Stoffen beim Unterschreiten der druckabhängigen Erstarrungstemperatur

- Thermoplaste:

  • Während der Abkühlung gelangen die Makromoleküle wieder derart nah aneinander, dass die Nebenvalenzkräfte plötzlich wieder erstarken können.
  • Ist ein Thermoplast molekular günstig gebaut, gelangen die Makromoleküle sogar sehr dicht aneinander und kristallisieren.

- Elastomere und Duromere:

  • Makromoleküle gelangen zwar auch sehr nah aneinander, aber die Erstarrung erfolgt in erster Linie durch Bildung von Hauptvalenzbindungen zwischen den Makromolekülen und den Molekülketten. Es bildet sich ein weitmaschiges Netz (Elastomere) bzw. ein engmaschiges Netz (Duroplaste).


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Matrixkomponenten für die Aushärtung (4 Varianten)

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Harz: Polymerkettensegmente
Härter: niedermolekular (kleine Moleküle) 

Beschleuniger: Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit Inhibitor: Erniedrigung der Reaktionsgeschwindigkeit

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Drei Varianten der Vernetzung

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1. Polymerisation 

2. Polyaddition 

3. Polykondensation

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  • 2926 Studierende
  • 71 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen Leichtbau auf Basis von Kunststoffen Kurs an der Hochschule Osnabrück - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Welche Leichtbaustrategien gibt es?

A:

- Stoffleichtbau

- Formleichtbau

- Bedingungsleichtbau

- Konzeptleichtbau

- Fertigungsleichtbau

Q:

Hauptmerkmale des Spritzgießens (7 Punkte)


A:
  • direkte Umsetzung vom Rohstoff (i. d. R. Granulat) zum Fertigteil

  • unterschiedlichste spritzgießgeeignete Rohstoffe

  • geringe bis keine Nacharbeit der Formteile

  • vollautomatisierbares Fertigungsverfahren

  • hohe Reproduziergenauigkeit

  • hohes Integrationspotenzial

  • Formteilgewichte von 10-4 g bis mehrere 102 kg


Q:

Grund für besondere Zähigkeit von teilkristallinen Kunststoffen

A:

-  Nebeneinander von harten kristallinen und weichen amorphen Bereichen


Q:

Welche Leichtbauweisen gibt es?

A:

- Verbundbauweise 

- Vollwandschalsensysteme

- Differentialbauweise

- Integralbauweise

- Integrierende Bauweise

- Hybridbauweise

- Modulbauweise

Q:

4 Aspekte des Stoffleichtbaus

A:

-  Wechsel der Werkstoffe 

- Artgleicher Werkstoff

- Fertigungsleichtbau

- Leichtbaukennzahlen

Mehr Karteikarten anzeigen
Q:

Verschiedene Typen von Fasern (Je zwei Beispiele)

A:

Glasfaser: - E =  gute elektrische Eigenschaften 

- R/S = hochfest resistance, strength

Naturfasern: - Hanf, Flachs

Kohlenstofffasern: - HT = Hochfest, UHT = sehr hochfest
Synthetische Fasern: - Aramidfaser, - Polyethylenfaser


Q:

Chemische Struktur von Glasfaser (2 Punkte)

A:

- Starke kovalente Bindungen Zwischen Sauerstoff und Silizium im dreidim. Netzwerk

---> hohe Festigkeit / E-Modul

---> kovalente Bindungen nehmen hohe Kräfte auf

- Amorphe Struktur --> Isotrop (im Gegensatz zur C-/Aramidfaser)



Q:

Verarbeitungsrelevante Eigenschaften von Kohlenstoff-Fasern (7 Punkte)

A:
  • mit zunehmender Belastung steigt der E-Modul 
  • hochfest und hochsteif bis 500 °C
    • -->Festigkeit: 1500-3500 MPa // Steifigkeit: 180-500 GPa
  • leicht: r = 1,6-2,0 g/cm3
  • außerordentlich korrosionsbeständig
  • gut elektrisch und thermisch leitend (ca. 6,7x104 S/m)
  •  stark anisotrop 
    • auch der Wärmeausdehnungskoeffizient ist anisotrop
  • spröde und knickempfindlich


Q:

Verarbeitungsrelevante Eigenschaften von Aramidfasern (4 Punkte)

A:
  • stark anisotrop
  • Feuchtigkeit setzt Faser/Matrix-Haftung stark herab
  • sehr anfällig gegen UV-Strahlung
  • bedingt temperaturfest (-300 °C)
Q:

Definition Erstarrung - Mechanismen der Erstarrung bei Thermoplasten vs. Elastomere/Duromere

A:

- Erstarrung:

  • Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand
  • bei chemisch einheitlichen Stoffen beim Unterschreiten der druckabhängigen Erstarrungstemperatur

- Thermoplaste:

  • Während der Abkühlung gelangen die Makromoleküle wieder derart nah aneinander, dass die Nebenvalenzkräfte plötzlich wieder erstarken können.
  • Ist ein Thermoplast molekular günstig gebaut, gelangen die Makromoleküle sogar sehr dicht aneinander und kristallisieren.

- Elastomere und Duromere:

  • Makromoleküle gelangen zwar auch sehr nah aneinander, aber die Erstarrung erfolgt in erster Linie durch Bildung von Hauptvalenzbindungen zwischen den Makromolekülen und den Molekülketten. Es bildet sich ein weitmaschiges Netz (Elastomere) bzw. ein engmaschiges Netz (Duroplaste).


Q:

Matrixkomponenten für die Aushärtung (4 Varianten)

A:


Harz: Polymerkettensegmente
Härter: niedermolekular (kleine Moleküle) 

Beschleuniger: Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit Inhibitor: Erniedrigung der Reaktionsgeschwindigkeit

Q:

Drei Varianten der Vernetzung

A:

1. Polymerisation 

2. Polyaddition 

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Leichtbau auf Basis von Kunststoffen

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