Kunststoff-Eigenschaften und -Verarbeitung (KEV)5 ECTS
(englische Bezeichnung: The Properties and Processing of Polymers)
(Prüfungsordnungsmodul: Kunststofftechnik)

Lehrveranstaltungen:

• • Kunststoffe und ihre Eigenschaften (WS 2016/2017)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dietmar Drummer et al., Mo, 8:15 - 9:45, H4)
  • Kunststoffverarbeitung (SS 2017)
    (Vorlesung, 2 SWS, Dietmar Drummer, Do, 14:15 - 15:45, H7; erste Vorlesung: 27.04.17)

Inhalt:

Inhalt: Kunststoffe und ihre Eigenschaften

Die Pflichtvorlesung Kunststoffe und ihre Eigenschaften stellt aufbauend auf die Vorlesung Werkstoffkunde die verschiedenen Kunststoffe und ihre spezifischen Eigenschaften vor. Beginnend werden Grundlagen zur Polymerchemie und -physik erläutert. Teile dieses Inhalts sind unter anderen die verschiedenen Polymersynthese-Reaktionen, molekulare Bindungskräfte, Strukturmerkmale und thermische Umwandlungen von Kunststoffen. Anschließend werden die Verarbeitungseigenschaften von Thermoplasten im Überblick dargestellt. Der Hauptteil der Vorlesung befasst sich mit den verschiedenen Kunststoffen und ihren spezifischen Eigenschaften und Merkmalen.
Die behandelten Kunststoffe sind insbesondere:

• Polyolefine

• Duroplaste

• Elastomere

• Polyamide und Polyester

• Amorphe/ optische Kunststoffe

• Hochtemperaturkunststoffe

• Faserverbundwerkstoffe

• Klebstoffe

• Hochgefüllte Kunststoffe
  

Abschließend wird ein grober Überblick über die Aufbereitung von Kunststoffen und die dabei verwendeten Verfahren, Maschinen, Werkstoffe, Füllstoffe und Additive gegeben.

Inhalt: Kunststoffverarbeitung

Die Pflichtvorlesung Kunststoffverarbeitung führt aufbauend auf der Vorlesung Werkstoffkunde in die Verarbeitung von Kunststoffen ein. Zum Verständnis werden eingangs wiederholend die besonderen Eigenschaften von Polymerschmelzen erklärt und die Schritte der Aufbereitung vom Rohgranulat zum verarbeitungsfähigen Kunststoff erläutert. Anschließend werden die folgenden Verarbeitungsverfahren vorgestellt:

• Extrusion

• Spritzgießen mit Sonderverfahren wie z. B. Mehrkomponententechnik

• Pressen

• Warmumformen

• Schäumen

• Herstellung von Hohlkörpern

• Additive Fertigung
  

Hier wird neben der Verfahrenstechnologie und den dafür benötigten Anlagen auch auf die Besonderheiten der Verfahren eingegangen sowie jeweils Kunststoffbauteile aus der Praxis vorgestellt. Abschließend werden die Verbindungstechnik bei Kunststoffen und das Veredeln von Kunststoffbauteilen erläutert.

Lernziele und Kompetenzen:

Lernziele und Kompetenzen: Kunststoffe und ihre Eigenschaften

Fachkompetenz: Wissen, Verstehen und Anwenden

• Kennen von Begrifflichkeiten und Definitionen zu den Kunststoffen.

• Kennen der vorgestellten Kunststoffe mit ihren Eigenschaften und Einsatzgebieten.

• Verständnis für die Eigenschaften der vorgestellten Kunststoffe mit den jeweils spezifischen Merkmalen sowie Kenntnis ihrer Herstellung und wichtige Fertigungsverfahren.

• Verstehen der Zusammenhänge zwischen molekularem Aufbau, Umgebungsbedingungen wie Druck und Temperatur und Eigenschaften der Kunststoffe, dabei Transfer des Wissens aus anderen Vorlesungen (z. B. Werkstoffkunde).

• Begründete Zuordnung von exemplarischen Bauteilen zu den jeweiligen Kunststoffen.
  

Fachkompetenz: Analysieren, Evaluieren und Erschaffen

• Anforderungsbezogene Bewertung der verschiedenen Kunststoffe und bewertende Auswahl eines Kunststoffs für einen beispielhaften Anwendungsfall.

• Ausarbeitung einer Werkstoffsubstitution mit einem passenden Kunststoff: Bewertung des einzusetzenden Kunststoffs sowie Auswahl eines geeigneten Fertigungsverfahrens (Wissenstransfer aus den Vorlesungen Produktionstechnik und Kunststoffverarbeitung).
  

Lernziele und Kompetenzen: Kunststoffverarbeitung

Fachkompetenz: Wissen, Verstehen und Anwenden

• Kennen von Begrifflichkeiten und Definitionen in der Kunststoffverarbeitung.

• Verstehen der Eigenschaften von Thermoplastschmelzen bei der Kunststoffverarbeitung, dabei das Werkstoffkunde erlangten Wissen anwenden.

• Verstehen der Aufbereitungstechnik und die verschiedenen Fertigungsverfahren in der Kunststoffverarbeitung.

• Aufzeigen, welche Gründe zur Entwicklung der jeweiligen Verfahren geführt haben und wofür diese eingesetzt werden.

• Erläutern des Prozessablaufs, der benötigten Maschinen und Anlagen sowie die Merkmale und Besonderheiten jedes vorgestellten Verfahrens.

• Zuordnung von exemplarischen Bauteilen zu den jeweiligen Fertigungsverfahren.
  

Fachkompetenz: Analysieren und Evaluieren

• Anforderungsbezogene Bewertung der verschiedenen Fertigungsverfahren.

• Klassifizierung der einzelnen Prozessschritte der jeweiligen Verfahren hinsichtlich Kenngrößen wie bspw. Zykluszeit und Energieverbrauch.

• Einschätzen und benennen der auftretenden Schwierigkeiten und Herausforderungen bei der Fertigung spezieller Kunststoffbauteile.

• Ableitung von Kriterien für die Fertigung aus gegebenen Bauteilanforderungen und Auswählen von geeignete Fertigungsverfahren oder Kombinationen davon.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science): 3-4. Semester
   (Po-Vers. 2011 | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | International Production Engineering | Kunststofftechnik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Kunststoff-Eigenschaften und -Verarbeitung (Prüfungsnummer: 71411)

(englischer Titel: Polymer Properties and Processing)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2017, 1. Wdh.: WS 2017/2018, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Dietmar Drummer

Termin: 15.02.2017, 08:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 02.08.2017, 08:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 14.02.2018, 13:30 Uhr, Ort: H 11
Termin: 18.07.2018, 08:00 Uhr, Ort: Tentoria