Gottfried Wilhelm Ehrenstein
Mit Kunststoffen konstruieren
Eine Einführung
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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