Einführung in die Kunststoffverarbeitung

Vorwort zur achten Auflage

Vorwort zur siebten Auflage

Vorwort zur sechsten Auflage

Vorwort zur fünften Auflage

Vorwort zur vierten Auflage

Vorwort zur dritten Auflage

Die Autoren

Kurzzeichen für Polymere

Inhalt

1 Einleitung

Literatur

2 Aufbau und Einteilung der Kunststoffe

2.1 Aufbau der Kunststoffe

2.1.1 Herstellung von Kunststoffen

2.1.1.1 Polymerisation

2.1.1.2 Polykondensation

2.1.1.3 Polyaddition

2.1.2 Bindungskräfte in Polymeren

2.2 Einteilung der Kunststoffe

2.2.1 Thermoplaste

2.2.2 Duroplaste und Elastomere

2.2.3 Copolymere und Polymergemische

2.2.4 Zuschlagstoffe

2.3 Biopolymere

Literatur

3 Physikalische Eigenschaften der Kunststoffe

3.1 Thermische Werkstoffeigenschaften

3.1.1 Dichte

3.1.2 Thermische Ausdehnung

3.1.3 Wärmeleitfähigkeit

3.1.4 Spezifische Wärmekapazität

3.2 Fließeigenschaften von Polymerschmelzen

3.2.1 Newtonsche und nicht-newtonsche Fluide

3.2.2 Ansätze zur Beschreibung des strukturviskosen Fließverhaltens der Schmelze

3.2.2.1 Potenzansatz nach Ostwald und de Waele

3.2.2.2 Carreau-Ansatz

3.2.3 Einfluss der Temperatur auf das Fließverhalten

3.2.4 Messung viskoser Fließeigenschaften

3.2.4.1 Kapillarrheometer

3.2.4.2 Rotationsrheometer

3.2.4.3 Schmelzindexmessung

3.3 Elastische Eigenschaften von Polymerschmelzen

3.3.1 Normalspannungen

3.3.2 Zeitabhängiges Verhalten

3.4 Abkühlen aus der Schmelze

3.4.1 Amorph erstarrende Thermoplaste

3.4.2 Teilkristallin erstarrende Thermoplaste

3.4.3 Nukleierung

3.4.4 Bestimmung des Kristallisationsgrades

3.5 Morphologie erstarrter Thermoplaste

3.5.1 Amorph erstarrte Thermoplaste

3.5.2 Teilkristallin erstarrte Thermoplaste

Literatur

4 Werkstoffkunde der Kunststoffe

4.1 Allgemeines zum Werkstoffverhalten

4.2 Spannungs-Dehnungs-Verhalten

4.2.1 Kurzzeit-Verhalten

4.2.2 Stoßartige Beanspruchung

4.2.3 Verhalten bei langzeitiger und ruhender Beanspruchung

4.2.4 Schwingende Beanspruchung

4.3 Eindruck-, Verschleiß- und Reibverhalten

4.3.1 Härte

4.3.2 Abrieb

4.3.3 Reibverhalten

4.4 Elektrisches Verhalten

4.4.1 Dielektrisches Verhalten

4.4.2 Elektrische Leitfähigkeit

4.4.3 Durchschlagfestigkeit

4.4.4 Elektrostatische Aufladung

4.5 Optisches Verhalten

4.5.1 Brechung und Dispersion

4.5.2 Transparenz

4.5.3 Glanz

4.5.4 Farbe

4.6 Akustisches Verhalten

4.7 Verhalten gegen Umwelteinflüsse

4.7.1 Widerstandsfähigkeit gegen Medien

4.7.2 Spannungsrissbeständigkeit

4.7.3 Diffusion und Permeation

4.7.4 Bewitterung

4.7.5 Biologisches Verhalten

4.7.6 Brandverhalten

4.8 Gebrauchstauglichkeit und Qualitätssicherung

Literatur

5 Aufbereitung von Kunststoffen

5.1 Einleitung

5.2 Aufgaben in der Aufbereitung

5.2.1 Lagern und Fördern

5.2.2 Dosieren

5.2.3 Mischen

5.2.3.1 Diskontinuierliche Aufbereitungsmaschinen

5.2.3.2 Kontinuierliche Aufbereitungsmaschinen

5.2.4 Granulieren

5.3 Zuschlagstoffe

5.3.1 Verarbeitungshilfsmittel

5.3.2 Stabilisatoren

5.3.3 Antistatika

5.3.4 Elektrisch leitfähige Füllstoffe

5.3.5 Flammschutzmittel

5.3.6 Treibmittel

5.3.7 Festigkeit und Steifigkeit herabsetzende Zuschlagstoffe

5.3.8 Festigkeit und Steifigkeit erhöhende Zuschlagstoffe

Literatur

6 Verarbeitungsverfahren für Kunststoffe

6.1 Extrusion

6.1.1 Der Extruder

6.1.1.1 Der Einschneckenextruder

6.1.1.2 Die Schnecke

6.1.1.3 Konventionelle Einschneckenplastifizierextruder

6.1.1.4 Der fördersteife Einschneckenextruder

6.1.1.5 Der Plastifiziervorgang im Einschneckenextruder

6.1.1.6 Der Doppelschneckenextruder

6.1.1.7 Extruderzylinder

6.1.2 Weitere Anlagenkomponenten

6.1.2.1 Extrusionswerkzeug

6.1.2.2 Kalibrierung/Kühlung und Abzug

6.1.2.3 Anlagenbeispiele

6.1.3 Coextrusion

6.2 Extrusionsblasformen und Streckblasen

6.2.1 Extrusionsblasformen

6.2.1.1 Der Verfahrensablauf

6.2.1.2 Die Maschine

6.2.1.3 Das Mehrfachblasformen

6.2.1.4 Coextrusionsblasformen

6.2.1.5 3D-Blasformen

6.2.1.6 Saugblasen

6.2.2 Streckblasen

6.2.2.1 Vorformlingsherstellung

6.2.2.2 Verfahren aus erster und zweiter Wärme

6.2.2.3 Vor- und Nachteile des Streckblasverfahrens

6.3 Spritzgießen

6.3.1 Maschine und Verfahrensablauf

6.3.1.1 Verfahrensablauf

6.3.1.2 Maschinenaufbau

6.3.1.3 Kenndaten der Maschine

6.3.2 Baugruppen

6.3.2.1 Plastifiziereinheit

6.3.2.2 Schließeinheit

6.3.2.3 Werkzeug

6.3.2.4 Werkzeugtemperierung

6.3.2.5 Maschinenbett und Steuereinheit

6.3.3 Sonderverfahren

6.3.3.1 Thermoplast-Schaumspritzgießen (TSG)

6.3.3.2 Mehrkomponenten-Spritzgießen

6.3.3.3 Kaskadenspritzgießen

6.3.3.4 Spritzprägen

6.3.3.5 Hinterspritztechnik

6.3.3.6 Schmelzkerntechnik

6.4 Herstellung von Formteilen aus duroplastischen Pressmassen

6.4.1 Der Werkstoff „Duroplastische Pressmasse“

6.4.2 Das Pressverfahren

6.4.3 Verfahrensvarianten

6.5 Elastomerverarbeitung

6.5.1 Rohstoffe und Mischungen

6.5.1.1 Kautschukpolymere

6.5.1.2 Verstärkende Füllstoffe

6.5.1.3 Vernetzungssystem

6.5.2 Mischungsherstellung

6.5.3 Formgebung von Elastomeren

6.5.3.1 Extrusion und kontinuierliche Vulkanisation von Elastomeren

6.5.3.2 Herstellung elastomerer Formteile

6.6 Verarbeitung von Polyurethanen

6.6.1 Schaumbildungsprozess

6.6.2 Anlagentechnik zur Verarbeitung reaktiver Polyurethane

6.6.3 RIM-Verfahren

6.7 Faserverstärkte Kunststoffe

6.7.1 Materialien

6.7.2 Bauteilkonstruktion und -auslegung

6.7.3 Verarbeitungsverfahren für Faserverbundkunststoffe

6.7.3.1 Handlaminierverfahren

6.7.3.2 Faserspritzen

6.7.3.3 Prepregverarbeitung, Tapelegen, Autoklavieren

6.7.3.4 Faserwickeln

6.7.3.5 Pultrusionsverfahren

6.7.3.6 Harzinjektionsverfahren (Resin Transfer Moulding, RTM)

6.7.3.7 Harzinfusionsverfahren (Resin Infusion, RI)

6.7.3.8 Spaltimprägnierverfahren

6.7.3.9 Umformen endlosfaserverstärkter Thermoplaste

6.7.3.10 Pressen langfaserverstärkter Kunststoffe

6.7.4 Prozesssimulation bei der Pressverarbeitung

6.8 Kalandrieren

6.9 Verarbeitung durch Gießen

6.9.1 Gießen

6.9.2 Schüttsintern

6.9.3 Schleudergießen (Rotationsformen)

6.9.4 Foliengießen

6.9.5 Umgießen

6.9.6 Imprägnieren

Literatur

7 Weiterverarbeitungstechniken für Kunststoffe

7.1 Thermoformen

7.1.1 Maschinen

7.1.2 Verfahrensschritte

7.2 Schweißen von Kunststoffen

7.2.1 Heizelementschweißen (HE-Schweißen)

7.2.1.1 Direkte Heizelement-Schweißverfahren

7.2.1.2 Indirekte HE-Schweißverfahren

7.2.2 Warmgasschweißen

7.2.2.1 Fächelschweißen (Runddüse)

7.2.2.2 Ziehschweißen (Schnellschweißen)

7.2.2.3 Warmgas-Überlappschweißen

7.2.2.4 Extrusionsschweißen

7.2.2.5 Heißgasschweißen

7.2.3 Reibschweißverfahren

7.2.3.1 Verfahren mit äußerer Reibung

7.2.3.2 Verfahren mit innerer Reibung

7.2.4 Strahlungsschweißverfahren

7.2.4.1 Heizelementstrahlungsschweißen

7.2.4.2 Infrarotschweißen

7.2.4.3 Laserstrahlschweißen

7.2.4.4 Laserdurchstrahlschweißen

7.2.5 Induktionsschweißen (Elektromagnetisches Schweißen)

7.3 Kleben von Kunststoffen

7.3.1 Mechanismus der Klebung

7.3.2 Einteilung der Klebstoffe

7.3.2.1 Physikalisch abbindende Klebstoffe

7.3.2.2 Chemisch abbindende Klebstoffe (Reaktionsklebstoffe)

7.3.3 Werkstoffeinflüsse auf die Klebbarkeit von Kunststoffen

7.3.4 Verfahrensablauf beim Kleben

7.4 Mechanische Bearbeitung

7.4.1 Sägen

7.4.2 Fräsen

7.4.3 Schleifen und Polieren

7.4.4 Bohren

7.4.5 Drehen

Literatur

8 Recycling von Kunststoffen

8.1 Einleitung

8.2 Aufbereitung von Kunststoffabfällen

8.3 Werkstoffliche Verwertung von Kunststoffabfällen

8.4 Rohstoffliche Verwertung

8.5 Energetische Verwertung

8.6 Abschließende Bemerkungen

Literatur

Index

Leere Seite