Werkstoffauswahl, Beständigkeit, Stabilisierung von Kunststoffen, Prüfmethoden - Expertenwissen für Kunststofftechniker und Kunststoffexperten
Aufgrund zahlreicher Vorteile ersetzen Kunststoffe in vielen Anwendungen andere Werkstoffe wie Metalle und Keramiken. Jedoch haben Kunststoffe gegenüber anderen Werkstoffgruppen den Nachteil geringerer Steifigkeit und Festigkeit sowie des temperaturabhängigen Verhaltens und teilweise geringerer chemischer und biologischer Beständigkeit. Diese Einflussfaktoren haben in ihrem Zusammenwirken einen zum Teil großen Einfluss auf das Alterungsverhalten von Kunststoffen.
Im Regelfall treten die Belastungen über lange Zeiträume und dann in so unterschiedlichem Ausmaß auf, dass die Vorhersage des Langzeitverhaltens oftmals problematisch ist. Bei vielen Anwendungen, wie z.B. im Bereich des Automobilbaus oder der Medizintechnik, werden zusehends kritischere Anforderungen an das Alterungs- und Langzeitverhalten von Kunststoffen gestellt.
Da die Alterung von Kunststoffen sehr komplex ist und ein spontanes Versagen eintreten kann, sollte das Langzeitverhalten von Kunststoffen im Vorfeld der Anwendung charakterisiert und bewertet werden.
Das Seminar vermittelt den aktuellen Stand der Technik bei der Bestimmung des Alterungsverhaltens von Kunststoffen unter Einwirkung von Strahlung, Temperatur, Chemikalien und anderen Einflussfaktoren. Es wird auf bewährte Methoden zur Vorhersage der Alterung und Beständigkeit von Kunststoffprodukten eingegangen und die Konzeption und Aussage von beschleunigten Labortests zur Alterung von Kunststoffen diskutiert.
Einführung in die Kunststoffe
Besonderheiten der Kunststoffe im Vergleich zu anderen Werkstoffen, Zustands- und Übergangsbereiche, amorphe und teilkristalline Strukturen
Einführung in die Alterung von Kunststoffen
Begriffe, physikalische Alterung, chemische Alterungsvorgänge und Einflussfaktoren
Thermischer und thermisch-oxidativer Abbau
Temperatur, Sauerstoff, Oxidation, Radikalkettenreaktion
Bewitterung und Lichtabbau von Kunststoffen
UV-Licht, Regen, saure Niederschläge, Temperatur, Photooxidantien
Stabilisierung von Kunststoffen
Verarbeitungs- und Langzeitstabilisatoren, Lichtschutzmittel, Synergien
Einfluss der Verarbeitung auf das Langzeitverhalten
Spritzgießen und Extrusion, physikalische und chemische Struktur, Scherung, Primärradikalbildung
Prüfungsmethoden zur Charakterisierung der Alterung
Allgemeine Prüfungen zur Charakterisierung der Alterung, Simulation der Alterung, Normen
Ermittlung von Langzeitkennwerten
Extrapolationsverfahren und deren Grenzen
Chemikalienbeständigkeit und Spannungsrissbeständigkeit
Immersion, Spannungsrissbildung, Crazes
Biologische Beständigkeit von Kunststoffen
Bakterien und Pilze, Bioabbaubarkeit und Biokompatibilität, Sterilisierbarkeit
Einfluss energiereicher Strahlung auf Kunststoffe
Abbau und Vernetzung, Elektronenbestrahlung, Kurz- und Langzeiteigenschaften bestrahlter Kunststoffe
Langzeitverhalten von Duroplasten
Generelles Eigenschaftsbild, mechanische und thermische Langzeitstabilität, Umwelt- und Medieneinflüsse, Beispiele
Langzeitverhalten von Elastomeren
Begriffsdefinition, Einfluss von Verarbeitung und Temperatur, Leistungsgrenzen der Elastomere, Medien und mechanische Beanspruchung, relevante Prüfungen, Schutzmöglichkeiten, Beispiele
Konstrukteure der Kunststofftechnik, Fachleute aus der Anwendungstechnik / Produktentwicklung, Qualitätswesen, Qualitätsingenieure, Werkstoffprüfer im Bereich Kunststofftechnik, Compoundierung, Technische Einkäufer Kunststoffe
Referat, Diskussion, Seminarunterlagen
Prof. Dr. Erich Kramer (Leitung), FHNW Fachhochschule Nordwestschweiz
Dipl.-Ing. Rainer Kreiselmaier, FREUDENBERG, Freudenberg Sealing Technologies, Weinheim