B5: WERKSTOFFKUNDE-PLATH Flashcards
In welche übergreifenden Kategorien werden Metalle (Werkstoffe) unterteilt
Eisenmetalle und Nichteisenmetalle
In welche übergreifenden Kategorien werden Nichtmetalle (Werkstoffe) unterteilt
Anorganisch und Organisch
In welche Kategorien werden Eisenmetalle (Werkstoffe>Matalle) unterteilt und nenne zwei Beispiele
Stahl (Bau- und Konstruktionsstähle+Werkzeugstähle)
Eisen-Gusswerkstoffe (Gusseisen+Stahlguss)
In welche Kategorien werden Nichteisenmetalle (Werkstoffe>Matalle) unterteilt
Leichtmetalle und deren Legierungen (Magnesium + Aluminium)
Schwermetalle und deren Legierungen
(Kupfer + Nickel + Chrom)
- Edelmetalle (Gold, Silber, Platin)
- Buntmetalle (Messing, Bronze)
Welche Eigenschaften müssen bekannt sein, um beurteilen zu können, ob sich ein Werkstoff für eine bestimmte Anwendung geeignet ist?
Die mechanischen, physikalischen, chemischen, technologischen und umweltrelevanten Eigenschaften beeinflussen die Anwendung eines Werkstoffs
Nenne drei Beispiele für die mechanischen, physikalischen, chemischen, technologischen und umweltrelevanten Eigenschaften eigenes Werkstoffs
mechanischen - Festigkeit, Härte, Verformbarkeit
physikalischen - Dichte, wärme und elektrische Leitfähigkeit, Wärmedehnung
chemischen - Korrosions- und Hitzebeständigkeit, Reaktionsfähigkeit
technologischen - Gießbarkeit, Umformbarkeit, Schweißbarkeit, Zwespanbarkeit, Härtbarkeit
umweltrelevanten - Recyclebarkeit, Toxizität, Treibhauspotenzial
Definition Festigkeit
-Definition und Abhängigkeit
1) Beanspruchbarkeit durch mechanische Belastungen bevor es zu einem Versagen kommt – angegeben als mechanische Spannung (Kraft pro Querschnittsfläche)
2) Maximale technische Spannung der ein Werkstoff während seiner Verformbarkeit widersteht.
3) Festigkeit hängt ab von
- Art der Beanspruchung (Druck, Zug, Biegung, Scherung)
- vom Zeitlichen Verlauf und der Geschwindigkeit
- vom Werkstoff
Was beschreibt die Festigkeit eines Werkstoffes?
Sie beschreibt die mechanische Beanspruchbarkeit des Werkstoffes bis zum Versagen.
Wie wird die Festigkeit eines Werkstoffes definiert?
Als die maximale technische Spannung, der der Werkstoff ohne bleibende Verformung widerstehen kann.
Wovon hängt die Festigkeit eines Werkstoffes ab?
Von der Beanspruchungsart (Zug, Druck, Biegung, Scherung), dem Belastungsverlauf und dem Werkstoff selbst.
Wie wird die Spannung (σ) berechnet?
Die Spannung ist die Kraft FF pro Querschnittsfläche S0: σ=F/S0
Was ist die technische Spannung?
Die technische Spannung ist die auf die Anfangsquerschnittsfläche bezogene Kraft, gemessen in N/mm².
Was ist die Dehnung (ε)?
Die relative Längenänderung Δl (delta L) einer Probe im Verhältnis zur Anfangslänge l0 (L”Null”), ausgedrückt in Prozent.
Wie wird die Dehnung (ε) berechnet?
ϵ = ΔL/L0×100
Welche Aussagen macht der Zugversuch?
Welche Vorgänge im Gefüge eines Werkstoffs unter Belastung passieren
Wie wird der Zugversuch durchgeführt?
An einer genormten Probe in einer Zugprüfmaschine. Darin wird sie bis zum Bruch belastet
Nenne die wichtigsten Kennwerte, die aus einem Zugversuch ermittelt werden
- Zugfestigkeit Rm
- Streckgrenze Re
- Gleichmaßdehnung Ag
- Bruchdehnung A
- Elastizitätsmodul E
Was besagt der Kennwert der Zugspannung Rm auf der y-Achse? (resistance max)
Größtmögliche Spannung die ein Werkstück aufnehmen kann
Was besagt der Kennwert der Streckgrenze Re auf der y-Achse?
Die mechanische Spannung, bis zu der ein Werkstoff elastisch verformbar ist
Was besagt der Kennwert der Gleichmaßdehnung Ag auf der x-Achse?
Die gleichmäßige Dehnung der Probe ohne Einschnürung
Was besagt der Kennwert der Bruchdehnung A auf der x-Achse?
Die bleibende Veränderung der Zugprobe nach dem Bruch in Bezug auf die Anfangsmesslänge
Was beschreibt der E-Modul im Spannungsfeld- Dehnungsdiagramm?
Die Steigung der hookschen Geraden
E= Δσ / ΔE
Thermoplaste:
-Eigenschaften
-Struktur
-Verhalten bei Hitze
-Beispiel
Eigenschaften: Erweichen bei Erwärmung, verformen sich plastisch, lassen sich wiederholt schmelzen und formen.
Struktur: Lineare oder verzweigte Molekülketten ohne chemische Vernetzung.
Verhalten bei Hitze: Schmelzen und werden wieder fest beim Abkühlen.
Beispiel: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), PVC.
Klavier: PVAC (Weißleim), PVC (Dichtungen, Schläuche, Halbzeuge, Profile, Rohre), PS (Verpackungsmaterial), PA Schmelzkleber, POM Federn, Plektren, Springer
Duroplaste:
-Eigenschaften
-Struktur
-Verhalten bei Hitze
-Beispiel
Eigenschaften: Hart und spröde, einmal geformt, nicht mehr verformbar, beständig bei hohen Temperaturen.
Struktur: Engmaschig vernetzte Molekülketten (starke chemische Vernetzung).
Verhalten bei Hitze: Zersetzen sich bei extremer Hitze, ohne vorher zu erweichen.
Beispiel: Epoxidharze, Phenolharze.
Klavier: Harze, Lacke und Klebstoffe
Elastomere:
-Eigenschaften
-Struktur
-Verhalten bei Hitze
-Beispiel
Eigenschaften: Elastisch, können sich unter Zug verformen und kehren nach Entlastung in ihre ursprüngliche Form zurück.
Struktur: Weitmaschig vernetzte Molekülketten.
Verhalten bei Hitze: Bleiben formstabil und elastisch, schmelzen nicht.
Beispiel: Gummi, Silikone.
Polymerisation
Makromoleküle durch Aneinanderreihung der reaktionsfähigen Moleküle
Polykondensation
Makromoleküle durch Verbindung von gleichen oder verschiedenen Molekülen unter Abspaltung von Nebenprodukt zB Wasser
= Engmaschig
Playaddition
Makromoleküle durch Verbindung von gleichen oder verschiedenen Molekülen ohne Abspaltung von Nebenprodukten
= Eng- oder Weitmaschig
Abbinde- oder Aushärtzeit
Zeitdauer um Fugenfest zu sein. Jetzt kann der Pressdruck aufgehoben werden
Ablüftezeit
Zeitdauer damit Wasser oder Lösemittel aus Leim verdunstet ist
Adhäsion
Anhangskraft zwischen Molekülen versch. Stoffe; Holz und Klebstoff
Dispersion
Heterogenes Gemisch aus min. zwei Stoffen die sich nicht ineinander lösen oder chem. verbinden
Bsp. Weißleim; Klebstoffmoleküle sind nicht im Wasser gelöst, sondern nur fein verteilt (dispergiert)
Kohäsion
Zusammenhangskraft zwischen Molekülen gleicher Art; zB Klebstoffmoleküle untereinander
Reifezeit
Zeitdauer vom Ansetzen eines Klebstoffs bis zum Verarbeitungsfertigen Zeitpunkt. Erst danach darf der Klebstoff aufgetragen werden
Topfzeit
Gebrauchsdauer; verarbeitungsfähiger Zustand bis Abbindezeitpunkt
