Bwt 14

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Questions and Answers

Wer hat die Struktur und den Inhalt der Vorlesung erarbeitet?

Dr.-Ing. Lutwin Spix

Herr Jens Mannel

Prof. Dr. Barth (correct)

keine der genannten Personen

Welches der folgenden Bücher wird als Literaturempfehlung für die Vorlesung genannt?

Kunststofftechnik von C. Bonten (correct)

Einführung in die Werkstofftechnik

Werkstoffe im Maschinenbau

Thermodynamik für Ingenieure

Welches der folgenden Themen wird nicht im Inhaltsverzeichnis der Werkstofftechnik Vorlesung aufgeführt?

Schwingungsverhalten von Werkstoffen (correct)

Zeitabhängiges Werkstoffverhalten

Temperaturabhängiges Werkstoffverhalten

Recycling; Kunststoff und Ökologie

Welches der folgenden Phänomene ist kein typisches Beispiel für Alterungserscheinungen bei Kunststoffen?

Kristallisation (B) Signup and view all the answers

Was bedeutet der Begriff 'Delamination' im Zusammenhang mit Alterungsphänomenen?

Eine Trennung von Materialschichten (A) Signup and view all the answers

Welche Art von Lagerung wird im Beispiel für die thermooxidative Alterung von PE genannt?

Lagerung bei erhöhten Temperaturen von 70, 90 und 110°C (B) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften ist kein typisches Merkmal für gealterte Kunststoffe?

Erhöhte Flexibilität (A) Signup and view all the answers

Was beschreibt der Begriff 'Kreidung' im Kontext der Alterung von Kunststoffen?

Die Bildung einer weißen, pudrigen Oberfläche (C) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Ursachen gehören zu den inneren Alterungsursachen von Kunststoffen?

Eigenspannungen aufgrund inhomogener Dichteverteilung (C) Signup and view all the answers

Welche der genannten Alterungsvorgänge zählt zur chemischen Alterung von Kunststoffen?

Oxidativer Abbau (B) Signup and view all the answers

Was ist eine typische Folge der physikalischen Alterung bei Kunststoffen?

Spannungsrissbildung (B) Signup and view all the answers

Welche Funktion haben Antioxidantien als Stabilisatoren in Kunststoffen?

Sie behindern die Bildung von Radikalen. (D) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Alterungsursachen wird durch 'äußere Ursachen' beeinflusst?

Mikrobieller Abbau (A) Signup and view all the answers

Was bewirken volumendeckende Pigmente als Lichtschutzmittel in Kunststoffen?

Schutz vor UV-Strahlung (D) Signup and view all the answers

Was ist ein typisches Merkmal des autokatalytischen oxidativen Abbaus?

Er beschleunigt sich selbst durch seine Reaktionsprodukte (C) Signup and view all the answers

Welchen Einfluss hat die ungleichmäßige Abkühlung auf die Alterung von Kunststoffen?

Sie kann Eigenspannungen und Rissbildung verursachen (B) Signup and view all the answers

Welche VDI-Richtlinie behandelt Schäden an thermoplastischen Kunststoffprodukten durch fehlerhafte Konstruktion?

VDI 3822, Blatt 2.1.1 (A) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Ursachen für Schäden an thermoplastischen Kunststoffen wird NICHT in den VDI 3822-Blättern 2.1.1 bis 2.1.10 behandelt?

Chemische Reaktionen (D) Signup and view all the answers

Welches der folgenden Institute wird als Anlaufstelle für Fragen zur Kunststoffschadensanalyse genannt?

SKZ (B) Signup and view all the answers

Was ist laut dem 8D-Report im Kontext der Schadensanalyse primär zu vermeiden?

Die Analyse von Symptomen anstelle von Ursachen (A) Signup and view all the answers

Welcher Aspekt der Schadensanalyse wird durch die Normenreihe VDI 3822 adressiert?

Die Beschreibung der Schadensursachen bei thermoplastischen Kunststoffen (C) Signup and view all the answers

Welches der genannten Elemente ist ein zentraler Bestandteil des in der Schadensanalyse angewendeten 8D-Reports?

Die Planung von Wirksamkeitsprüfungen (C) Signup and view all the answers

Wo finden sich detaillierte Informationen zur Qualitätssicherung und Schadensanalyse bei Kunststoffen?

In einem Praxishandbuch von Hanser Verlag (B) Signup and view all the answers

Was ist gemäss der Darstellung in der Schadensanalyse der Unterschied zwischen Symptom und Ursache?

Ein Symptom ist eine sichtbare Auswirkung, während die Ursache der Auslöser des Problems ist (B) Signup and view all the answers

Welchen Wert hat das normierte Integral für das fehlerhafte Produkt?

-5,35 Jg^-1 (C) Signup and view all the answers

Was ist der Onset-Wert für das erste Ereignis beim fehlerhaften Produkt?

87,53 °C (B) Signup and view all the answers

Wie viele Peaks sind bei dem fehlerhaften Produkt vorhanden?

Einer (C) Signup and view all the answers

Welchen Peak-Wert hat das zweite Ereignis des fehlerhaften Produkts?

210,76 °C (D) Signup and view all the answers

Welchen Wert hat das Integral des ersten Ereignisses?

-48,08 mJ (A) Signup and view all the answers

Welchen Wert hat das normierte Integral des dritten Ereignisses?

-36,22 Jg^-1 (B) Signup and view all the answers

Welchen Onset-Wert hat das vierte Ereignis?

234,16 °C (D) Signup and view all the answers

Welcher Wert kennzeichnet den maximalen Punkt des ersten Ereignisses im fehlerhaften Produkt?

Peak (C) Signup and view all the answers

Was ist die Einheit des normierten Integrals?

Jg^-1 (B) Signup and view all the answers

Welche Aussage über das korrekte Produkt kann getroffen werden?

Es hat ein Integral von -95.24 mJ. (B) Signup and view all the answers

Welche Temperaturangabe bezieht sich wahrscheinlich auf das Schmelzen von Gleitmitteln oder Wachs?

215,24 °C (D) Signup and view all the answers

Welche der folgenden integralen Werte ist am größten (ohne Vorzeichen zu berücksichtigen)?

-301,04 mJ (D) Signup and view all the answers

Was ist die 'Onset'-Temperatur laut der bereitgestellten Daten?

189,14 °C (A) Signup and view all the answers

Welche Einheit wird für die normalisierten Integralwerte verwendet?

Jg^-1 (C) Signup and view all the answers

Welches Gewicht hatte die untersuchte Probe laut den Anmerkungen?

8,5700 mg (B) Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Art der Analyse im Dokument ist korrekt?

Es handelt sich um eine dynamische Differenzkalorimetrie (DSC). (C) Signup and view all the answers

Zu welchem Reklamationsmuster gehört die Analyse laut Bemerkungen?

20-000431 (A) Signup and view all the answers

Welchen Zweck haben Gleitmittel und Wachse in der hier beschriebenen Analyse?

Sie sind Bestandteile von Farbbatches oder Matrixmaterialien. (A) Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt den Unterschied zwischen dem Original und dem fehlerhaften Produkt?

Das Originalprodukt bestand aus einer Mischung von zwei Materialien, während das fehlerhafte Produkt ein anderes Material verwendete. (A) Signup and view all the answers

Welche Information wird durch den Wert '-16,71 Jg⁻¹' dargestellt?

Keine der genannten. (B) Signup and view all the answers

Welche Peak-Temperatur wird in der ersten Datenreihe nach dem Onset Wert von 75,87 °C angegeben?

98,04 °C (A) Signup and view all the answers

Welche Einheit wird für das Integral verwendet?

mJ (B) Signup and view all the answers

Welchen Wert hat die normalisierte integrale Enthalpie der ersten Datenreihe?

-18,14 Jg⁻¹ (D) Signup and view all the answers

Welche Onset-Temperatur gehört zum Peak von 249,96 °C?

235,27 °C (B) Signup and view all the answers

Wie hoch ist die Peak-Temperatur der dritten Datenreihe?

249,96 °C (A) Signup and view all the answers

Was wird in Grad Celsius gemessen?

Die Onset-Temperatur (D) Signup and view all the answers

Der Onset Wert von 185,71 °C gehört zu welcher Peak Temperatur?

215,12 °C (A) Signup and view all the answers

Was stellt die horizontale Achse im Diagramm dar?

Temperaturen in °C (A) Signup and view all the answers

Was beschreibt '-2,31 Jg⁻¹'?

Ein normalisierter Onset-Wert (C) Signup and view all the answers

Welche Einheit wird für die 'normalisierte' Werte genutzt?

Jg⁻¹ (C) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Temperaturen ist kein Peak-Wert?

235,27 °C (A) Signup and view all the answers

Welchen Wert hat das Integral in der letzten Datenreihe?

kein Integral angegeben (D) Signup and view all the answers

Wenn der Wert von $75,87 °C$ eine Onset-Temperatur ist, was kann man über die dazugehörige Peak-Temperatur sagen?

Sie ist höher als $75.87 °C$ (D) Signup and view all the answers

Study Notes

Vorlesung Werkstofftechnik 1

Die Vorlesung wurde von Dr.-Ing. Lutwin Spix gehalten.
Die Folien dienen als Zusammenfassung und ersetzen nicht den Besuch der Vorlesung.
Die Struktur und der Inhalt der Vorlesung wurden von Herrn Prof. Dr. Barth erarbeitet.
Die Folien dürfen nur zu Lehrzwecken an der TH-OWL verwendet werden.

Vorwort

Die Folien stellen eine Zusammenfassung der behandelten Themen dar.
Die Folien wurden mit Unterstützung von Herrn Jens Mannel erstellt.
Die Nutzung ist ausschließlich für Lehrveranstaltungen an der TH-OWL erlaubt.
Jegliche weitere Verwendung ist urheberrechtlich verboten.
Die Vorlesung fand im September 2024 statt.

Inhaltsverzeichnis

Einführung Werkstofftechnik
Historie von Werkstoffen und Kunststoffen
Wirtschaftliche Bedeutung
Die wichtigsten Werkstoffeigenschaften
Kunststoffe im Werkstoffvergleich
Aufbau der Kunststoffe (Synthese, Gefüge, Vernetzungsarten)
Zeitabhängiges Werkstoffverhalten
Temperaturabhängiges Werkstoffverhalten
Elektrische Eigenschaften, optische Eigenschaften
Kunststoffe in der Schmelze
Alterung von Kunststoffen
Recycling; Kunststoff und Ökologie

Alterung von Kunststoffen - Beispiele für Alterungsphänomene

Riss- bzw. Bruchbildung
Weißbruch, Delamination
Verfärbung
Trübung, Vergilben, Nachdunkeln
Dimensionsänderung
Schwindung, Verzug, Quellung
Abtrag
Rauhigkeitsänderung, Degradation, Kreidung
Ausscheidungen
Optisch, haptisch wahrnehmbar
Gebrauchsspuren
Kratzer, Riefen, Materialübertrag, Rattermarken

Alterung von Kunststoffen - Beispiel: PE Thermooxidative Lagerung

Lagerung bei 70, 90, 110°C
Bildhafte Darstellung der Veränderung durch die Lagerung
Veränderungen der Kunststoffproben sind bei den unterschiedlichen Temperaturen sichtbar.

Alterung von Kunststoffen - Beanspruchung von Kunststoffen

Statisch, Dynamisch, Tribologisch
Mechanische Beanspruchung
Mediale Beanspruchung (Lösemittel, Säuren, Laugen, Öle, Treibstoffe)
Biologische Beanspruchung (Bakterien, Mikroorganismen, Tiere, Viren, Pflanzen, Pilze)
Klimate Beanspruchung (Luftsauerstoff, Strahlung, Feuchte, Schadstoffe, y-Strahlung, Sonnenstrahlung)

Alterung von Kunststoffen - Alterungsursachen und Wirkung

Innere Ursachen
- Nachpolymerisation
- Oxidativer Abbau (autokatalytische Oxidation unter Luftsauerstoff)
- Eigenspannungen durch inhomogene Dichteverteilung
- Abkühlungs, Schwund, Anisotropie
- Orientierung
Äußere Ursachen
- (Thermo) Oxidativer Abbau
- Hydrolytischer Abbau
- Mikrobieller Abbau
- Ozonbedingter Abbau
- Relaxation/ Retradation
- Nachkristallisation
- Spannungsrissbildung
- Verlust/Wanderung von Weichmachern
- Entmischung / Agglomeration

Alterung von Kunststoffen - Gegenmaßnahmen zur Alterung

Stabilisatoren
- Antioxidantien (verhindern Radikalbildung)
- Lichtschutzmittel
- Volumendeckende Pigmente (z.B. Ruß)
- UV Absorber
- UV Quencher
Biostabilisatoren
- Schutz vor biologischem Abbau (Bakterien, Viren, Pilze)
- Zinkdimethyldithiocarbamat

Schadensanalyse - Definition und Zweck

Schadensanalysen dienen der Aufdeckung der Ursachen für Schäden.
Die Ergebnisse sind Grundlage für die Schadensabhilfe und -verhütung.
Die Analyse bildet die Basis für die Regelung von Schadenersatzansprüchen.
Ziel ist die Prävention durch Wissensmanagement.

Schädenarten

Brüche (Gewaltbruch, Schwingungsbruch)
Risse (Überlastungsriss, Riss infolge chemischer Einwirkung)
Verformung (Statisches Fließen, Dynamisches Fließen)
Oberflächenbeschädigung (mechanisch, chemisch/elektrochemisch, elektrisch)

Schadenseinflüsse

Chemische Zusammensetzung des Werkstoffes
Umgebung (Temperatur, umgebene Medien)
Morphologie
Geometrie (Abmessungen, Bauteilform, Risse, Ungänzen)
Spannungszustand
Beanspruchung
Beanspruchung Geschwindigkeit
SSPRödbruchfördernde Einflussfaktoren

Hilfen zur systematischen Vorgehensweise (VDI 3822)

Blatt 2.1.1-2.1.10: Schäden an thermoplastischen Kunststoffprodukten (Konstruktion, Verarbeitung, Werkstoffauswahl, mechanische, thermische, tribologische, mediale Beanspruchung, Witterungs-, mikrobielle Beanspruchung)
2.1.10: Bedeutende Analysemethoden

Qualitätsmanagement (8D-Report)

8D-Report: Hilfestellung bei der systematischen Analyse von Problemen.
D1: Team, Problem, Fehler beschreiben
D2: Sofortmaßnahme planen
D3: Fehlursache ermitteln
D4: Fehlerabstellmaßnahme planen
D5: Fehlerabstellmaßnahme einführen
D6: Fehler vermeidende Maßnahme planen
D7: Fehler vermeidende Maßnahme einführen
D8: Teamleistung würdigen

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Description

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