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  1. Was ist Rheologie?
    Lehre (gr. logos) von Fließen (gr. rheos: Fluss, fließen, strömen) und Deformation. Im Unterschied zur Elastizitätstheorie behandelt die Rheologie nur Vorgänge mit bleibender plastischer Verformung
  2. Wie lassen sich reale Stoffe einteilen?
    Festkörper und Fluide
  3. Was sind Festkörper?
    bauen alleine durch die Deformation im Inneren eine Spannung auf, die nach dem Aufbringen der Last die Deformation zum Stillstand kommen lässt (Beispiel: Stahlfeder)
  4. Was sind Fluide?
    werden mit fortschreitender Zeit immer weiter deformiert, solange eine Kraft wirkt (Beispiel: Wasser, Öle, Silikongummi)
  5. Was ist Thixotropie?
    Reversible Viskositätänderung durch Aufbringen von Scherspannungen
  6. Verdeutliche dir einige rheologische Phänomene!
    • Der Widerstand einer Flüssigkeit gegen eine Deformation ist proportional zur Deformationsgeschwindigkeit
    • Viskosität druck- und temperaturabhängig
    • Bei einigen Mineralölen vermindert sich bei Anstieg der Temperatur um 1 K die Viskosität um 10 %
    • Elektrische Felder können die Viskosität spezieller Suspensionen erhöhen
    • Magnetische Wechselfelder können die Viskosität so genannter elektromagnetischer Fluide ändern
    • Joghurt ist fest und wird durch Rühren mit der Zeit fließfähig. Die Viskosität wird durch Rühren mit konstanter Geschwindigkeit irreversibel gesenkt. Bei Ketchup ist die Viskositätsänderung reversibel (Thixotropie)
    • Lacke sind thixotrop und strukturviskos
  7. Was ist das Newton'sche Zweiplattenmodell?
    • Image Upload
    • Wird eine Platte gegen eine andere (feststehende) verschoben, gleiten die Flüssigkeitsschichten aufgrund der Wandhaftung aufeinander ab. Die Schmelze wird geschert
  8. Trage den Zusammenhang zwischen Schubspannung und Schergeschwindigkeit in einem Diagramm auf!
    Image Upload
  9. Trage die Schubspannung über die Scherrate für ein Newton'sches Fluid und ein strukturviskoses Fluid auf!
    Image Upload
  10. Image Upload
  11. Trage für einen ABS/PC die Scherviskosität über die Scherrate auf und benenne den Extrusions- und den Spritzgiessbereich!
    Image Upload
  12. Womit lassen sich Viskositätskurven bestimmen?
    Rheometer
  13. Welche Arten von Rheometern werden unterschieden?
    • Absolute Rheometer
    • Nicht-Absolute Rheometer
  14. Was sind absolute Rheometer?
    Was ist der Nachteil dieser?
    • Alle Geräte mit denen sich aus den Messwerten Viskositätskurven bestimmen lassen werden absolute Rheometer genannt.
    • Absolut bedeutet, dass Messungen unterschiedlicher Geräte miteinander vergleichbar sind, z.B.
    • → Kapillarrheometer
    • → Rotationsrheometer
    • Nachteil solcher Geräte ist oft der relativ große Versuchsaufwand.
  15. Was sind Nicht-Absolute Rheometer?
    Nenne das wichtigste Verfahren und seine Eigenschaften!
    Zu den nicht absoluten Messgeräten gehört das Schmelzindexmessgerät. Es ist aber wegen der einfachen Versuchsdurchführung und der schnellenVergleichbarkeit weit verbreitet. Der mit diesem Gerät experimentell ermittelte Schmelzindex (MFI) oder Volumenindex (MVI) geben an, wie viel Polymermasse bzw. –volumen innerhalb einer festgelegten Zeit (z.B. cm³/10min) unter Belastung aus einem genormten Fließkanal ausläuft. Dementsprechend haben niederviskose Polymerschmelzen hohe MFR/MVR Werte und hochviskose Polymerschmelzenniedrige MFR/MVR Werte
  16. Was ist das Schmelzindexmessgerät?
    Wie funktioniert es?
    Aufbau?
    • Image Upload
    • Die ausgeflossene Schmelzemasse wird in vorgegebenen Zeitabständen abgeschnitten und gewogen (MFI)
    • alternativ wird das Schmelzevolumenaus dem Kolbenweg ermittelt (MVI)
    • Ein MFI oder MVI-Wert stellt eine Einpunktmessung dar
    • Um MFI oder MVI-Werte vergleichen zu können, ist immer die Angabe von Prüftemperatur und –gewicht notwendig
  17. Wie wird der MFI benannt?
    Image Upload
  18. Wie funktioniert ein Kapillarrheometer?
    Aufbau?
    Eigenschaften?
    • Image Upload
    • Der Kolben wird mit einer definierten Geschwindigkeit verfahren
    • Zusätzlich wird der Druck vor derKapillare bestimmt
    • Aus dem Druckverlust und demVolumenstrom kann die scheinbare Viskosität bestimmt werden
    • Zur Bestimmung der wahren Viskosität muss der Einlaufdruckverlust kompensiert werden
  19. Wie wird die Schergeschwindigkeit beim Kapillarrheometer bestimmt?
    • Schergeschwindigkeit Image Upload:
    • Volumenstrom dV / dt in der Kapillare aus der Messung der Kolbenverfahrgeschwindigkeit und der Geometrie
  20. Wie wird die Schubspannung beim Kapillarrheometer bestimmt?
    Druckgradient Image Upload in der Kapillare (Differenz der Drücke am Ort des Druckaufnehmers und am Ende der Kapillare, Abstand L; ideal sind zwei Druckaufnehmer in der Kapillare, da dann Einlauf- und Auslaufeffekte auf Grund von elastischen Effekten nicht berücksichtigt werden müssen, sonst Bagley-Korrektur der Einlaufdruckverluste (Messung mit mehreren Kapillaren!))
  21. Welches Vorgehen muss beim Messen mit dem Kapillarrheometer eingehalten werden?
    • Hohe Volumenströme bedingen hohe Drücke -> Wechsel der Druckaufnehmer
    • Längen/ Durchmesser-Verhältnis der Kapillare sollte mindestens 10:1 sein, damit sich eine stationäre, laminare Strömung ausbilden kann
    • Korrektur der Einlaufdruckverluste bei Messung mit mehreren Kapillaren
  22. Was ist das Rotationsrheometer?
    Wie funktioniert es?
    Aufbau?
    Eigenschaften?
    • Image Upload
    • unterschiedliche Platteformen möglich (Kegel, Couette, Platte)
    • Im Gegensatz zu den Kapillarrheometern werden keine Druck-, sondern Schleppströmungen erzeugt.
    • Zur Bestimmung der Schubspannung wird das Drehmoment verwendet und zur Bestimmung der Schergeschwindigkeit die Drehzahl
    • Durch dynamische Versuche kann auch das elastische Verhalten der Schmelze bestimmt werden.
    • Sehr aufwändige Probenvorbereitung
    • Hauptsächlich im akademischen Umfeld im Einsatz
  23. Wie kommt eine Strangaufweitung zustande?
    • Strangaufweitung als Folge der Relaxation von elastischer Deformation
    • Infolge der Scherdeformation tritt eine Orientierung der Moleküle in Scherungsrichtung auf.
    • Die Strangaufweitung ist umso größer, je weniger Zeit für eine Relaxation besteht (je kürzer der enge Querschnitt ist).
  24. Stelle die Strangaufweitung einer langen Düse der Strangaufweitung einer kurzen Düse gegenüber!
    • Image Upload
    • Image Upload
    • Image Upload
  25. Welches Phänomen tritt bei hohen Austrittsgeschwindigkeiten an einer Düse auf?
    Wie kommt es zustande?
    Wie kann es verhindert werden?
    • Sharkskin entsteht am Düsenausgang durch Änderung des Geschwindigkeitsprofils
    • Sharkskin kann vermindert werden durch:
    • Abrunden des Düsenausgangs
    • Modifizierung der Düsenoberfläche mit PTFE
    • Zugabe von Additiven in das Polymer (PTFE, Bornitrid)

Card Set Information

Author:
Free3eze
ID:
196384
Filename:
EKT Verarbeitungsverhalten.txt
Updated:
2013-01-29 21:42:54
Tags:
Verarbeitungsverhalten
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Description:
Verarbeitungsverhalten
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