1 Aufbau und Eigenschaften der Werkstoffe

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1 Inhaltsverzeichnis 5 1 Aufbau und Eigenschaften der Werkstoffe 1.1 Physikalische Grundlagen Einteilung der Kunststoffe Grundbegriffe Einteilung nach der Bildungsreaktion Masse und Gewichtskraft Einteilung nach dem thermischen Verhalte n Länge, Fläche, Volumen und Dichte Zeit und Geschwindigkeit Wärmeverhalten von Kunststoffen Weitere wichtige physikalische Größen Wärmeverhalten von amorphen Aggregatzustand, Adhäsion, Kohäsion Thermoplasten 67 und Kapillarwirkung Wärmeverhalten von teilkristallinen Gemenge 22 Thermoplasten Kräfte und ihre Wirkungen Wärmeverhalten von Duromeren Wärmeverhalten von Elastomeren Werkstofftechnik Einteilung der Werkstoffe Kunststoffe - Eigenschaften und Eigenschaften der Werkstoffe 28 Anwendung Einteilung der Eisen-Werkstoffe Thermoplaste Handelsformen der Stähle Polymerblends Wärmebehandlung bei Stählen Elastomere Normung der Eisen-Werkstoffe Thermoplastische Elastomere Nichteisenmetalle Duromere Verbundstoffe Verstärkungsstoffe Chemische Grundlagen Verbundwerkstoffe Aufbau der Atome Verstärkungsfasern Das Periodensystem der Elemente Bauformen der Fasern (Roving) Aufbau der Moleküle Faserhalbzeuge Chemische Formeln Vorimprägnierte Halbzeuge Organische Kohlenwasserstoffe Zuschlag- und Hilfsstoffe Bildung von Makromolekülen Anforderungen an Additive Vom Erdöl zum Monomer Additive für Thermoplaste und Duromere Vom Monomer zum Polymer Additive für Kautschuke Makromoleküle Kunststoffe - Tabellenübersicht Fertigungs- und Prüftechnik für Kunststoffe und Metalle 2.1 Grundlagen der Prüftechnik Fertigungshauptgruppen Grundbegriffe Verfahren der Fertigungshauptgruppen Messabweichungen Toleranzen und Passungen Berechnungen zur Fertigungs- und Prüftechnik Aufbau, Funktion und Anwendung von Berechnungen zur Prüftechnik 167 Prüfmitteln Berechnungen zur Fertigungstechnik Längenprüfmittel Lehren Vorschriften des Arbeits- und Winkelmessgeräte 129 Gesundheitsschutzes Oberflächenprüfmittel Sicherheitszeichen Färb- und Glanzprüfung Sicherheitsmaßnahmen Gewichts-, Dichte- und Feuchtigkeits- Prüfung Umweltschutzvorschriften 175

2 6 Inhaltsverzeichnis 3 Verarbeitung und Prüfung von Kunststoffen 3.1 Qualitätsmanagement 176 Deponierung Qualitätsregelkreis Methoden des Qualitätsmanagements Werkstoffprüfverfahren der Statistische Verfahren des Qualitäts Kunststofftechnik 188 managements Kunststofferkennung Rieselfähigkeit Qualitätssicherungsmaßnahmen Roh- und Schüttdichte Qualitätssichernde Elemente Härteprüfung Lieferantenbewertung Feuchteprüfung Kundenzufriedenheit Schmelzindex (MFI) Produkthaftung Zugprüfung, E-Modul Schlag- und Kerbschlagprüfung Ökonomischer und ökologischer Formbeständigkeit in der Wärme 203 Kunststoffeinsatz Infrarotspektroanalyse Kunststoffrecycling Spannungsoptik Verbrennung Maschinentechnische Grundfunktionen an kunststoffverarbeitenden Maschinen CO COCO 4.1 Systemanalyse Verbindungseinheiten Welle-Nabe-Verbindungen 4.2 Antriebseinheiten Schraubverbindungen Elektromotor Stiftverbindungen Hydromotor Nietverbindungen Druckluftmotor Begriffe und Größen der Elektrotechnik 4.3 Übertragungseinheiten Grundkenntnisse Wellen Die elektrische Spannung Achsen Der elektrische Strom Zapfen Der elektrische Widerstand Kupplungen Das Ohmsche Gesetz Riementriebe Schaltung von Widerständen Kettentriebe Die elektrische Arbeit und Leistung Zahnradtriebe Getriebe Eigenschaften und Anwendung von Energieträgern 4.4 Stütz- und Trageinheiten Gehäuse und Gestelle Gefahren des elektrischen Stromes Lager Führungen Steuerungs- und Regelungstechnik Steuerungs- und Regelungsvorgänge Der automatische Prozess Grundlagen der Steuerungstechnik Grundlagen der Regelungstechnik Bauelemente von Steuerungen Darstellungsformen von Steuerungen Hydraulikflüssigkeiten und Bauteile Elektropneumatische Steuerungen Elektrische Signaleingabeelemente Relais, Schütze und Magnetventile Grundschaltungen Pneumatische Anlagen Drucklufterzeugung Ventile 5.3 Steuerungen entwerfen Vor- und Nachteile der Pneumatik Aufbau von Schaltplänen Bezeichnung der Bauteile und pneumatische Grundschaltungen Signalüberschneidungen 5.4 Hydraulische Steuerungen Vorteile und Nachteile der Hydraulik Speicherprogrammierte Steuerungen (SPS) 280 Aufbau einer SPS 280 Arbeitsweise und Programmierung einer SPS 281 Programmierung einer Verknüpfungsbzw. Ablaufsteuerung 284 Handhabungseinrichtungen 285 Einteilung von Handhabungseinrichtungen285 Funktionseinheiten und die Programmierung von Industrierobotern 286 Besonderheiten und Schutzvorkehrungen bei Industrierobotern 288

3 Inhaltsverzeichnis 7 6 Fertigungsspezifische Vor- und Nachbehandlungsmaßnahmen 6.1 Vor- und Aufbereitungsmaßnahmen Nachbehandlungsmaßnahmen Zerkleinern Tempern Mischen Konditionieren Plastifizieren Oberflächenvorbehandlung Granulieren Oberflächenveredlung Trocknung Lagerung und Transport Herstellen von Formteilen durch Spritzgießen 7.1 Systemanalyse der Maschine und des Prozesses Arbeitsstellungen der Maschine Zyklusablauf bei Thermoplastverarbeitung Verarbeitungsparameter Schließeinheit Spritzeinheit Aufbau von Spritzgießwerkzeugen Angusssysteme Angussformen Werkzeugarten Werkzeugtemperierung Werkzeugentlüftung Entformung Fertigungsverfahren Spritzgießen von Thermoplasten Spritzgießen von Elastomeren Spritzgießen von Duromeren Sonderverfahren Spritzgießfehler Herstellen von Formteilen durch Pressen 8.1 Systemanalyse der Maschine und des Prozesses Formpressen Spritzgießen Presswerkzeuge Fehler und ihre Ursachen beim Verarbeiten von Formmassen Pressen und Pressautomaten Nachbearbeiten von Formteilen Sonderverfahren zur Verarbeitung von Formmassen Herstellen von Formteilen durch Blasformen 9.1 Systemanalyse der Maschine und des Formentlüftung 411 Prozesses Formkühlung Plastifiziereinheit Formunterbau Schlauchköpfe Entformungshilfen Wanddickensteuerung Zusatzeinrichtungen Schließeinheit Schlauchtrennvorrichtung Fertigungsverfahren Blasstation Verfahren mit kontinuierlichem Nachfolgestation 408 Schlauchaustritt Verfahren mit diskontinuierlichem 9.2 Aufbau von Blaswerkzeugen 409 Schlauchaustritt Werkstoffe Streckblasen und Spritzblasen Trennkanten Bottlepack-Verfahren Herstellen von Formteilen und Halbzeugen durch Schäumen 10.1 Allgemeines über Schäume Schäume aus blähfähigen Einzelteilchen Expandierfähiges Polystyrol EPS Expandierfähiges Polypropylen EPP Schäume aus reaktionsfähigen, flüssigen Ausgangskomponenten PUR-Schaum Melaminharzschaumstoff 439

4 8 Inhaltsverzeichnis 11 Herstellen von Halbzeugen durch Extrudieren 11.1 Systemanalyse der Maschine Gegenläufiger Doppelschneckenextruder und des Prozesses 440 (Gegenläufer) Aufbau einer Extrusionsanlage Planetwalzenextruder Aufgaben des Extruders Extruderbauarten Extrusionswerkzeuge Werkzeuge mit kreisringspaltförmigem 11.2 Einschneckenextruder 442 Austrittsquerschnitt Extruderschnecken Profilwerkzeuge Plastifizierzylinder Flachfolien- und Plattenwerkzeuge Einfülltrichter, Förder- und Mischgeräte Coextrusionswerkzeuge für Thermoplaste Antriebseinheit Temperiersystem Nachfolgeeinrichtungen Glattrohrextruder (Konventioneller Extruder) Produktionslinien Nutbuchsenextruder (Extruder mit Blasfolienanlagen 466 genuteter Einzugsbuchse) Flachfolienanlage Doppelschneckenextruder Fehler an Extrudaten Gleichläufiger Doppelschneckenextruder (Gleichläufer) Herstellen von Halbzeugen durch Kalandrieren Systemanalyse der Kalanderanlage und des Prozesses 470 Kalandrierbare Kunststoffformmassen 471 Aufbau der Kalanderstraße 471 Materialaufbereitung beim Kalandrieren 472 Die Kalandereinheit 473 Der Kalandriervorgang bei Thermoplasten Abzugs-, Kühl-und Aufwickeleinrichtung Nachbehandlung Besonderheiten beim Kalandrieren von Kautschuk Kalandrierbare Kautschuke Besonderheiten der Kalandereinheit Herstellen von Halbzeugen durch Beschichten 13.1 Beschichten mit fließfähigen Materialien Trägerstoffe Beschichtungsmassen Arbeitsablauf von PVC-Beschichtungsverfahren Beschichtungsverfahren und -maschinen Das Tauchverfahren und Imprägnieren Kaschieren von Trägerbahnen Hotmelt- Sprüh-Kaschierung Beschichten aus der Schmelze Oberflächenbehandlung beschichteter Trägerbahnen Prägen Überfärben Lackieren Umweltschutzmaßnahmen Herstellen von Mehrschicht-Kautschukteilen 14.1 Mischen und Kneten Mischverfahren Der Innenmischer Das Walzwerk Nachfolgeeinrichtungen Mischsaalsystem mit zentralem Innenmischer Herstellung von Platten und gummierten Festigkeitsträgern Gummieren von Geweben Skimmen Belegen von Stahlcord und Geweben Profilieren Roller-Head-Verfahren (Extrudierverfahren) Nachfolgeeinrichtungen Systemanalyse der Konfektionierungsanlage und deren Prozesse 14.9 Verfahrenszyklus Herstellung von Reifenrohlingen Heizpressen Vulkanisation Grundkenntnisse zur Vulkanisation Vulkanisationsverlauf Vulkanisationsverfahren Kontinuierliches Vulkanisationsverfahren unter Druck Kontinuierliches Vulkanisationsverfahren ohne Druck 518

5 Inhaltsverzeichnis 15 Herstellen von Bauteilen durch Bearbeiten von Halbzeugen 15.1 Umformverfahren Kleben von Kunststoffen Werkstoffverhalten beim Umformen Technologie des Klebens Umformbereiche Klebstoffe Biegeumformen Gestaltung von Klebeverbindungen Positivformung Vorbehandlung der Klebeflächen Negativformung Der Klebevorgang Druckumformen Vor- und Nachteile von Spezielle Umformverfahren 530 Klebverbindungen Umformwerkzeuge Vor- und Nachbearbeitung der Halbzeuge Mechanische Verbindungen von Kunststoffen Schweißen von Kunststoffen Schnappverbindungen Grundlagen des Kunststoffschweißens Schraubverbindungen Heizelementschweißen (Schweißen Nietverbindungen 559 durch Wärmeleitung) Steck- und Pressverbindungen Warmgasschweißen (Schweißen durch Konvektion) Elemente und Baugruppen des Schweißen durch Strahlung 542 Behälter- und Apparatebaus Schweißen durch Reibung Absperr-, Regel- und Sicherheits Schweißen durch Induktion 547 armaturen Anwendung der Schweißverfahren Rohrleitungssysteme und und Schweißsymbole 548 Rohrverbindungen Herstellen von Bauteilen durch Laminieren 16.1 Werkstoffkomponenten für 16.9 Formgebungsverfahren 569 Faserverbu ndwerkstoff e Handlaminierverfahren Vakuumsackverfahren Duroplastische Matrixharze Faserharzspritzen Wickelverfahren Reaktionsmittel Harzinjektionsverfahren Pressen Härtung von Reaktionsharzen Schleudern Pultrusion Thermoplastische Matrices Autoklav-Verfahren Verstärkungsmaterialien Nachbearbeitung Ausführungsformen der Verstärkungsmaterialien Bauteilgestaltung Stützkernwerkstoffe und Sandwich Leichtbauprinzipien 578 materialien Werkstoffgerechte Bauteilgestaltung Verfahrensgerechte Gestaltung Additive Fügen von Bauteilen Vor- und Zwischenprodukte Auskleiden und Abdichten I 17.1 Auskleidewerkstoffe Auskleidetechniken Technik und Herstellung von Kunststofffenstern 18.1 Fenstersysteme und ihre Elemente Montage und Befestigung von Glas-und Scheibenarten 590 Fenstersystemen Profil- und Konstruktionsarten Arbeitsplan für die Montage eines Aufbau und Maßbezeichnungen von unverglasten Drehkipp-Fensters 614 Fenstern Grundlagen der Bauphysik Fensterbeschläge Reparatur und Wartung von 18.2 Herstellung von Fensterrahmen 603 Fenstersystemen Profilzuschnitt und -bearbeitung Beseitigung von Oberflächenschäden Verbinden der Profilzuschnitte Wartung der Fenster Klotzung und Dichtung der Scheibe 609