EKT Prüfverfahren.txt

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Author:
Free3eze
ID:
196380
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EKT Prüfverfahren.txt
Updated:
2013-01-29 16:40:32
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Prüfverfahren
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Prüfverfahren
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  1. Was ist Prüfen?
    Was wird unterscheiden?
    • Feststellen ob der Gegenstand (Probekörper, Probe) eine oder mehrere vorgegebene (vereinbarte, vorgeschriebene) Bedingungen erfüllt –Vergleich mit vorgegebenen Bedingungen (Fehlergrenzen, Toleranzen).
    • Prüfen quantitativer Merkmale (objektiv mit Messgeräten):
    • Erfüllt der Gegenstand die geforderten Bedingungen?
    • Welche Größe hat eine bestimmte Eigenschaft? (Messen)
    • Prüfen qualitativer Merkmale (subjektiv durch Sinneswahrnehmung):
    • Ist eine bestimmte Eigenschaft am Prüfgegenstand vorhanden?
  2. Was ist eine Werkstoffkenngröße?
    Bsp.?
    • Messbare, quantitativ darstellbare Werkstoffeigenschaft, die durch entsprechende Messvorschrift festgelegt ist.
    • Bsp.: Zugfestigkeit σB, Zug E-Modul, Schlagzähigkeit, HDT
  3. Was ist ein Werkstoffkennwert?
    Bsp.?
    • Quantitative Angabe einer Werkstoffkenngröße mit Angabe von Werkstoffzustand bzw. Randbedingungen (Einzelwert, Einpunktwert)
    • Bsp.:
    • Zugfestigkeit 130 MPa
    • Zug E-Modul 9000 MPa
    • Schlagzähigkeit 55 kJ/m²
    • HDT 240 °C
  4. Was ist eine Werkstoffkennfunktion?
    • Quantitative Angabe einer Werkstoffkenngröße in ihrer funktionellen Abhängigkeit vom Werkstoffzustand bzw. von Variablen (Einflußgrößen)
    • Kenngröße = f (Temp, Feuchte, Zeit, Geschw. o. Kraft, Belastung, Verformung…)
  5. Wofür sind Werkstoffkennwerte brauchbar?
    • die Materialkennzeichnung
    • die Produktionsüberwachung
    • Ein- und Ausgangskontrollen
    • den Vergleich von Werkstoffen
  6. Wofür sind Werkstoffkennwerte meist nicht geeignet?
    Warum?
    Was besser verwenden?
    • Sie sind meistens nicht geeignet als Materialkonstanten für Konstruktions- und Berechnungszwecke.
    • Dafür sind Werkstoffkennfunktionen erforderlich.
    • Die unter Standardbedingungen für genau festgelegte Umstände gemessenen Kennwerte verlieren oft ihre Gültigkeit, wenn sich die Bedingungen ändern!
  7. Was sind Einflussbereiche auf die Eigenschaften von Kunststoffformteilen (5)?
    • Kunststoffformmasse
    • Maschinentechnik
    • Verarbeitungsparameter
    • Prüfmethode
    • Prüfparameter/Prüfklima
  8. Was für Einflussfaktoren wirken auf die Kunststoffformmasse (3)?
    • Art und Eigenschaften der Formmasse
    • Qualität (Reinheit), Feuchtigkeit
    • Füllstoff- und Additivanteil
  9. Was für Einflussfaktoren wirken auf die Maschinentechnik (2)?
    • Verarbeitungsart (Spritzguss, Pressen, Extrusion)
    • Werkzeugqualität/-alter
  10. Was für Einflussfaktoren wirken auf die Verarbeitungsparameter (3)?
    • Verarbeitungstemperaturen, Geschwindigkeiten, Drücke
    • Konditionierung der Formteile direkt nach der Verarbeitung
    • Eingebrachte Spannungen
  11. Was für Einflussfaktoren wirken auf die Prüfmethode (1)?
    Prüfaufbau
  12. Was für Einflussfaktoren wirken auf Prüfparameter/Prüfklima (4)?
    • Prüfklima
    • Konditionierung der Formteile vor der Prüfung
    • Prüfgeschwindigkeiten, Drücke
    • Alter der Formteile
  13. Welche Einfussfaktoren sind im bezug auf die Herstellung zu nennen (4)?
    • Chem. Aufbau
    • Molmasse/-verteilung
    • Sterischer Aufbau: Verzweigung, Vernetzung, Taktizität
    • Zusatzstoffe
  14. Welche Einfussfaktoren sind im bezug auf die Verarbeitung zu nennen (5)?
    • Form/Gestalt/Größe:
    • Verarbeitungsbedingungen
    • Druck
    • Temperatur
    • Zeit/Geschwindigkeit
  15. Welche Einfussfaktoren sind im bezug auf die Anwendung zu nennen (5)?
    • Umweltbedingungen:
    • Temperatur
    • Feuchtigkeit
    • Zeit/ Frequenz/ Geschwindigkeit
    • Medien
    • Strahlen
  16. Was für Versuchsarten zur Prüfung werden unterschieden?
    Kurzzeitversuche (Prüfung mit zügig wachsender Beanspruchung) <=> Langzeit- ode Dauerversuche (Prüfung mit ruhender Beanspruchung (statische Prüfungen))
  17. Wie werden Kurzzeitversuche weiter unterteilt?
    • Prüfungen mit schlagartig zunehmender Beanspruchung (Verformung, Kraft)
    • Quasistatische mechanische Prüfverfahren (Verformung, Kraft)
  18. Wie werden Langzeit- oder Dauerversuche weiter unterteilt?
    • Langzeitversuche mit konstanter Kraft
    • Langzeitversuche mit konstanter Verformung
  19. Nenne 4 Langzeitversuche mit konstanter Verformung!
    • Schlagbiege- und Kerbschlagbiegeversuch
    • Schlagzug- und Kerbschlagzugversuch
    • Rückprall- bzw. Rücksprungversuch
    • Schnellzerreißversuch
  20. Nenne 5 Quasistatische mechanische Prüfverfahren (Verformung, Kraft)!
    • Zugversuch
    • Druckversuch
    • Biegeversuch
    • Torsionsversuch
    • Schub- oder Scherversuch
  21. Nenne 2 Langzeitversuche mit konstanter Kraft!
    • Eindruckversuche
    • Kriechversuche (Retardations- oder Verformungs-Relaxations-Versuche)
    • =>Zug/ Druck/ Biegung/ Torsion
  22. Nenne 1 Langzeitversuch mit konstanter Verformung!
    • Entspannungsversuche (Spannungs-Relaxations-Versuche)
    • => Zug/ Druck/ Biegung/ Torsion
  23. Nenne Anforderungen an den Prüfkörper! Warum erforderlich?
    Speziell Kunststoffprüfkörper (5)!
    • Ein ermittelter Eigenschaftswert ist nicht nur Charakteristik um für den Stoff, sondern gleichzeitig auch für den nach einem bestimmten Verfahren hergestellten Körper mit einer bestimmten geometrischen Gestalt, an dem der Eigenschaftswert ermittelt wurde.
    • Forderungen an Prüfkörper aus Kunststoffen:
    • Werkstoff besteht aus einer Stoffart
    • Werkstoff frei von inneren Spannungen
    • Werkstoff im Gleichgewicht mit der Umgebung (Temperatur, Luftffeuchte)
    • Glatte und unverletzte Oberfläche
    • Prüfkörper muss reproduzierbar sein
  24. Was ist das Grundniveau einer Eigenschaft?
    Das Grundniveau einer Eigenschaft ist derjenige Wert, der am Probekörper im Grundzustand bestimmt wird
  25. Wann ist ein Probekörper im Grundzustand?
    Ein Probekörper ist dann im Grundzustand und gibt Grundwerte, wenn er bei einer Warmlagerung keine Änderungen der Oberflächenbeschaffenheit und der mechanischen Eigenschaften und einen zu vernachlässigenden Längsschrumpf aufweist
  26. Wann ist ein amorpher thermoplastischer Formstoff im Grundzustand?
    • Ein thermoplastischer amorpher Formstoff (Probekörper) ist im
    • Grundzustand, wenn er frei von Orientierungs- und Eigenspannungen ist
  27. Wann ist ein teilkristalliner Thermoplast im Grundzustand?
    Bei teilkristallinen Thermoplasten gibt es keinen Grundzustand. Bei ihnen kann jedoch ein Vergleichszustand eingestellt werden. Er ermöglicht die Ermittlung von Eigenschaften unter vergleichbaren Bedingungen.
  28. Was ist im Bezug auf den Grundzustand einiger zwei- oder mehrphasiger Mischungen aus amorphen Thermoplasten und Elastomeren zu sagen?
    Bei einigen zwei- oder mehrphasigen Mischungen aus amorphen Thermoplasten und Elastomeren gibt es keinen eindeutigen Grundzustand, da der durch die Vorgeschichte bedingte irreversible Verteilungszustand der verschiedenen Phasen nicht mehr rückgängig gemacht werden kann (z.B. durch Pressen).
  29. Was ist der Längsschrumpf?
    auch Formel!
    • Der Längsschrumpf S ist das Verhältnis der irreversiblen Längenänderung zur Ausgangslänge des Probekörpers als Folge einer Warmlagerung bestimmter Dauer bei Temperaturen oberhalb der VICAT- Erweichungstemperatur oder der Glasübergangstemperatur des Formstoffs.
  30. Wozu dient der Zugversuch?
    Der Zugversuch bei Kunststoffen dient der Ermittlung des Spannungs-Dehnungsverhaltens bei Proben mit kleinen Querschnittsflächen relativ zu ihrer Länge
  31. Wie kann das Ergebnis des Zugversuches dargestellt werden?
    Das Ergebnis des Zugversuchs ist das Spannungs-Dehnungs-Diagramm, aus dem verschiedene Kenngrößen ermittelt werden können
  32. Bei wieviel Grad und welcher rel. Luftfeuchte wird der Zugversuch i.d.R. durchgeführt?
    Prüfungen werden i.d.R. bei 23°C / 50% rel. Feuchte durchgeführt.
  33. An welchem Gerät wird der Zugversuch i.d.R. durchgeführt?
    Was für max. Zugkräfte sind üblich?
    Womit wird Probe eingespannt?
    Womit werden Prüfmarken erfasst?
    • Universalprüfmaschine
    • Zugkräfte bis 50 kN üblich
    • Arretieren der Proben durch Hydrauliklemmen oder selbstklemmende Probenhalter
    • Erfassung der Prüfmarken z.B. durch Laser
  34. Wie wird der E-Modul berechnet?
    Wie die darin eingehenden Größen?
    Wo ist er im Spannungs-Dehnungsdiagramm zu finden?
    • Graphisch ist es die Steigung des Graphen im Spannungs-Dehnungs-Diagramm innerhalb des Elastizitätsbereiches
  35. Welche Kennwerte werden abgelesen?
  36. Welchen Einfluss hat die Prüfgeschwindigkeit auf den zugversuch?
  37. Wie äußert sich eine Glasfaserverstärkung im Spannungs-Dehnungs-Diagramm?
  38. Wozu dient der Biegeversuch?
    • Der Biegeversuch dient zur Ermittlung von:
    • Biegefestigkeit
    • Biegemodul
    • Biegespannung beim Bruch des Probekörpers
  39. Wie läuft der Biegeversuch ab?
    Beim Biegeversuch wird ein Probekörper mit einer konstanten Geschwindigkeit einer Biegebelastung bis zum Versagen unterzogen, dabei werden Kraft und Verformung kontinuierlich aufgezeichnet
  40. Was kommt als Probekörper beim Biegeversuch zum Einsatz?
    Warum?
    • Multistab
    • Kommt ein Material, bei dem ortsabhängige Unterschiede der Biegeeigenschaften zu erwarten sind, zum Einsatz, so ist darauf zu achten, dass der Versuch die kompletten Biegeeigenschaften des Produktes erfasst und repräsentiert
  41. Wie sieht ein Multistab aus?
  42. Beschreibe den Versuchsaufbau beim Biegeversuch!
    • Der Biegeversuch kann in einer normalen Universalprüfmaschine durchgeführt werden
    • Prüfgeschwindigkeit: 1 mm/min
    • Es müssen mindestens 5 Probekörper geprüft werden
    • Aufgezeichnet werden während der Prüfung die Kraft und die Durchbiegung
  43. Nenne Anfahreffekte beim Biegeversuch!
    • 1. Anfänglicher Teil der Spannungs-Dehnungs-Kurve mit gekrümmtem Bereich
    • 2. Anfänglicher Teil der Spannungs-Dehnungs-Kurve mit einem Sprung, da die Kräfte erst nach Übeschreiten eines Auslöseschwellwertes aufgezeichnet werden
  44. Welche Kurvenverläufe können warum beim Biegeverlauf gemessen werden?
    • a) Probekörper, der vor dem Fließen bricht.
    • b) Probekörper, der ein Maximum erreicht und dann vor der konventionellen Durchbiegung s bricht.
    • c) Probekörper, der weder ein Maximum erreicht, noch vor dem Erreichen der konventionellen Durchbiegung s bricht
  45. Welche Kennwerte des Biegeversuchs gibt es und wie werden sie berechnet?
    • εf1=0,05% und εf2=0,25%
  46. Was ist das Ziel des Schlagversuches?
    • Ergebnis ist ein Maß für die Sprödigkeit/ Zähigkeit eines Werkstoffes.
    • Arbeit um einen Probekörper bei einer bestimmten Schlagenergie/ Geschwindigkeit zu zerstören.
    • Ausnahme: instrumentierte Schlagbiege/Zug-Versuche. Hier wird ein Diagramm vom Schlagvorgang aufgezeichnet.
    • Ergebnis dient nicht als Berechnungsgrundlage für die Auslegung von Produkten
  47. Wie ist der Schlagversuch aufgebaut?
  48. Zeige am Aufbau des Schlagversuches die Beziehungen zur Berechnung der Schlagzähigkeit!
    • 1) Der Pendelhammer hat in der Ausgangsposition das potentielle Arbeitsvermögen
    • 2) Die Finne des Pendelhammers trifft in der Lage auf die Probe und zerschlägt sie.
    • 3) Die überschüssige Arbeit, die der Pendelhammer noch besitzt, wird als Steigarbeit bezeichnet.
    • Die von der Probe aufgenommene Arbeit (verbrauchte Schlagarbeit) ist dann:
  49. Welche Arten der Probenauflage gibt es bei der Schlagprüfung nach Charpy-/ Izod?
    • Die Probeköper können edgewise oder flatwise aufgelegt werden.
    • Wird eine Kerbe in den Prüfkörper eingebracht, ist diese immer in Schlagrichtung zu legen.
  50. Welche Arten der Kerbe gibt es bei der Schlagprüfung?
    Wann werden Kerben eingebracht?
    Wie unterscheiden sich Kerben bei Charpy im Ggn.satz zu Izod?
    • Bei besonders schlagzähen Kunststoffen oder zur Ermittlung der Kerbempfindlichkeit eines Materials können Kerben in den Prüfkörper eingebracht werden. Die Kerben sind bei Charpy und Izod identisch.
  51. Wie unterscheidet sich der Aufbau der Schlagprüfung bei Charpy und Izod?
    • Izod-Schlagprüfung
    • Charpy-Schlagprüfung
  52. Welche Versagensarten werden bei der Schlagprüfung nach Charpy unterschieden?
    Was ist unbedingt zusätzlich anzugeben?
    • Angabe der Prüftemperatur notwendig, da Kunststoffe ab einer materialabhängigen Temperatur glasartig verspröden.
  53. Wie berechnet man bei der Charpy-Schlagprüfung die Schlagzähigkeit?
    • Ungekerbte Probe:
    • Gekerbte Probe:
    • W: korrigierte Arbeit, in Joule, die aufgenommen wird, um den Probekörper zu brechen;
    • h: Dicke des Probekörpers, in mm;
    • b: Breite des Probekörpers, in mm.
    • bN: Restbreite des Probekörpers im Kerbgrund, in mm.
    • N= A, B oder C je nach Kerbenart.
  54. Welchen Einfluss hat die Kristallinität auf die Schlagzähigkeit?
    (Diagramm für PP-Copolymerisat, PP-teilkristalling, PP-hochkristallin, Schlagzähigkit über Temp.)
  55. Nenne weitere wichtige Eimflussparameter auf die Schlagzähigkeit!
    • Weichmacher
    • Kristallinität
    • Comonomeranteil
    • Copolymerisation
    • Gestaltung von Mehrphasenkunststoffen
    • Füllstoffe (Fasern, mineralische Füllstoffe…)
    • Oberflächenbeschaffenheit des Prüfkörpers
    • Prüftemperatur
    • Äußere chemische Einflüsse
    • Thermischer/ UV-Abbau von Additiven
  56. In welche Kategorien lassen sich Messprinzipien zur Verformungsmessung einteilen?
    • Messung mit anhaftenden Messgeräten
    • Berührungslose Messung
  57. Was wird häufig beim Messen mit anhaftendem Messgerät verwendet?
    DMS-Ansetzaufnehmer
  58. Was sind die Vorteile der Messung mittels DMS (3)?
    Nenne den größten Nachteil!
    • Leichte Bedienbarkeit
    • Sehr exakte E-Modulbestimmung
    • Direkte Messung am Probekörper

    Man kann nicht bis zum Bruch messen
  59. Was benutzt man beim berührungsloasen Messen für ein Gerät?
    Wie muss die Probe vorbereitet werden?
    • Laser-Extensometer
    • Zur Messung der Dehnung werden Markierungen (z.B. Klebestreifen oder aufgesprühte Farbe) auf den Prüfkörper aufgebracht..
  60. Was sind die Vorteile der berührungslosen Messverfahren (5)?
    • Keine Beeinflussung der Probe bspw. durch Kerbwirkung
    • In jedem Klima einsetzbar (Kältekammer, Ofen….)
    • Messungen bis zum Bruch möglich
    • Messungen von sehr großen Verformungen möglich
    • Hohe Lebensdauer
  61. Was ist Wärmeformbeständigkeit?
    Die Fähigkeit eines Probekörpers aus Kunststoff, unter bestimmten Belastungsbedingungen seine Form bis zu einer bestimmten Temperatur beizubehalten, bzw. bei einer festgelegten Temperatur einen vorgegebenen Verformungsbetrag nicht zu überschreiten
  62. Wie wird die Wärmeformbeständigkeit prinzipiell bestimmt?
    Ein definiert belasteter Probekörper wird mit konstanter Aufheizgeschwindigkeit erwärmt. Ist eine bestimmte Verformung erreicht wird die Temperatur abgelesen.
  63. Was ist die Plastische Wärmeformbeständigkeit?
    gibt Hinweise auf eine noch zu ertragende, kurzzeitige Temperaturbeanspruchung
  64. Was ist die Elastische Wärmeformbeständigkeit?
    gibt Hinweise länger einwirkender Temperaturbeanspruchung, die ohne bedeutende Deformation ertragen wird.
  65. Womit ist die Formbeständigkeit auf molekularer Ebene direkt verbunden?
    unmittelbar mit der temperaturabhängigen Zunahme der Molekularbewegungen
  66. Wodurch wird die Wärmeformbeständigkeit bei Kunststoffen begrenzt?
    • Übergangsbereiche!
    • bei amorphen Kunststoffen der Glasübergangsbereich
    • bei teilkristallinen Kunststoffen der Kristallitschmelzbereich
  67. Nenne die wichtigsten Messmethoden zur Feststellung der Wärmeformbeständigkeit (3)!
    • Wärmeformbeständigkeit nach Martens nach
    • VICAT-Erweichungstemperatur nach
    • Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT-Heat Distorsion Temperature)
  68. Wie wird die Wärmeformbeständigkeit nach Martens geprüft?
  69. Wie wird die VICAT- Erweichungstemperatur bestimmt?
  70. Wie wird die HDT- (Heat Distorsion Temperature) bestimmt?
  71. Wie sind die Methoden zur Wärmeformbeständigkeit unterienander vergleichbar?
    Die verschiedenen Methoden zur Bestimmung der Wärmefombeständigkeit sind untereinander nicht vergleichbar und nicht umrechenbar
  72. Wodurch sind die thermischen Eigenschaften von Kunststoffen in erster Linie abhängig?
    • makromolekularen Aufbau und die daraus resultierenden Bindungsverhältnisse
    • Beweglichkeit von Atomen und Molekülen ist vom chemischen und physikalischen Aufbau des Polymers und dessen Verarbeitung abhängig
  73. Was bestimmt beim Thermoplasten die Beweglichkeit der Moleküle?
    Verhältnis von Hauptvalenzbindungen zu Nebenvalenzbindungen bestimmt die Beweglichkeit des Moleküls
  74. Was bestimmt beim Teilkristallinen Polymer die Beweglichkeit maßgeblich?
    Die Verarbeitungsbedingungen und die Bauteilgeometrie bestimmen das Kristallisationsverhalten und damit besonders die Verhältnisse der Nebenvalenzbindungen
  75. Was bestimmt bei vernetzten Polymeren die Beweglichkeit maßgeblich?
    Vernetzungsgrad bestimmt die Beweglichkeit des Moleküls
  76. Nenne ein für die Elektronik wichtiges brandtechnologisches Prüfverfahren!
    Glühdrahtprüfung
  77. Was wird bei der Glühdrahtprüfung simuliert?
    Hierbei werden glühende Drähte oder überhitzte Widerstände innerhalb von Baugruppen simuliert, die z. B. aufgrund von Überlastungen entstehen und zu extremen Temperaturspitzen führen können.
  78. Beschreibe den Prüfaufbau der Glühdrahtprüfung!

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