Mit Kunststoffen konstruieren - Eine Einführung

Gottfried Wilhelm Ehrenstein

Mit Kunststoffen konstruieren

Eine Einführung

2020

320 Seiten

Format: PDF, Online Lesen

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ISBN: 9783446469105

 

Vorwort zur 3. Auflage

7

Inhalt

8

1 Eigenschaften – Werkstoffkennwerte

12

1.1 Mechanische Eigenschaften

16

1.1.1 Festigkeits-Kennwerte

18

1.1.2 Verformungs-Kennwerte

20

1.1.3 Einfluss von Temperatur, Belastungsgeschwindigkeit, -dauer und Feuchte

24

1.1.4 Zähigkeit

28

1.1.5 Querkontraktionszahl

32

1.1.6 Statisches Langzeitverhalten

36

1.1.7 Dynamisches Verhalten

46

1.2 Thermische Eigenschaften

52

1.2.1 Temperatur-Steifi gkeits-Verhalten

52

1.2.2 Temperatur-Zeit-Grenzen

58

1.3 Kurzcharakterisierung wichtiger Kunststoffe

60

2 Dimensionierung

102

2.1 Dimensionierungskennwerte

102

2.2 Zuverlässigkeit

110

2.3 Ähnlichkeitsbetrachtungen

112

2.4 Prototypen

116

3 Fertigungseinflüsse

122

3.1 Maß- und Formgenauigkeit

122

3.1.1 Schwindungen

122

3.1.2 Toleranzen und Maße

126

3.1.3 Gestaltungseinflüsse

128

3.2 Fertigungsbedingte Einflüsse

132

3.2.1 Bindenaht

132

3.2.2 Molekülorientierungen

134

3.3 Wärmespannungen

136

4 Werkstoff- und beanspruchungsgerechtes Konstruieren

140

4.1 Einfache kombinierte Beanspruchung

140

4.1.1 Biegeweiche Konstruktionen

140

4.1.2 Biegeweiche, zug- und drucksteife Konstruktion

144

4.1.3 Biegeweiche , torsionssteife Konstruktion

144

4.1.4 Biegesteife Konstruktion

146

4.1.5 Biegesteife, torsionsweiche Konstruktionen

146

4.1.6 Torsionsfeste, torsionssteife Konstruktionen

148

4.1.7 Biegesteife, torsionssteife Konstruktionen

148

4.1.8 Torsionsweiche Konstruktionen

150

4.1.9 Zugfeste , zugsteife und torsionsweiche Konstruktionen

150

4.1.10 Schubfeste, schubsteife Konstruktionen

152

4.1.11 Druckweiche , drucksteife Konstruktionen

152

4.2 Akustik Design

156

5 Rippen , Sicken , Leichtbau

156

5.1 Versteifungsmaßnahmen

156

5.2 Sicken

158

5.3 Rippen

158

5.3.1 Rippenhöhe

158

5.3.2 Rippenanzahl

158

5.3.3 Rippenkreuzungspunkte

160

5.3.4 Rippenlage

160

5.3.5 Einspannung

162

5.4 Fertigungsgerechte Gestaltung

164

5.4.1 Spritzgegossene Rippen

164

5.4.2 Spritzgegossene Sicken

166

5.4.3 Blasgeformte Rippen

166

5.4.4 Blasgeformte Sicken

166

5.4.5 Gepresste Rippen

166

5.5 Verbund und Leichtbauwesen

168

5.5.1 Kunststoff-Metall-Verbunde

168

5.5.2 Mehrkomponentenspritzguss

170

5.5.3 Gas-Innendruck-Verfahren

170

5.5.4 Gitterleichtbauweise

172

6 Verbindungstechnik

174

6.1 Schrauben

174

6.1.1 Gewindeformende Schrauben (aus Metall)

176

6.1.2 Schrauben aus Kunststoffen

182

6.2 Gewindeeinsätze

190

6.3 Angeformte Bauteilgewinde

196

6.4 Schweißverbindungen

202

6.5 Kleben

206

6.5.1 Klebstoffe

206

6.5.2 Vorbehandlung

208

6.5.3 Festigkeit und konstruktive Gestaltung

210

6.6 Outsert-Technik

216

6.7 Umspritzen

220

6.8 Schnappverbindungen

224

6.8.1 Gestaltung

225

6.8.2 Berechnung und Dimensionierung

226

6.8.3 Konstruktionshinweise

234

6.9 Filmgelenke

236

6.10 Klipse

240

6.11 Nieten und Bördeln

242

6.12 Pressverbindungen

242

7 Maschinenelemente

254

7.1 Gleitlager

254

7.1.1 Reibung und Verschleiß

256

7.1.2 Auslegung von Gleitlagern

260

7.2 Rollen

270

7.2.1 Laufrollen

270

7.2.2 Kugellager mit Laufrin gen aus POM

276

7.2.3 Seilrollen

278

7.3 Zahnräder

282

7.3.1 Werkstoffe

282

7.3.2 Wärmebilanz

284

7.3.3 Tragfähigkeit

287

8 EDV-Unterstützung

292

8.1 Rheologische Auslegung

294

8.2 Bauteil-Auslegung

296

9 Umweltgerechtes Konstruieren

298

9.1 Systematisches Konstruieren

298

9.2 Aspekte des umweltgerechten Konstruierens

300

9.2.1 Rezyklieren

302

9.2.2 Kriterien für das umweltgerechte Konstruieren und Fertigen

304

9.3 Flammschutz

306

Index

310

 

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