Polymerwerkstofftechnologien und -anwendungen

Wegen ihrer vorteilhaften und oft einmaligen Eigenschaften werden Polymerwerkstoffe in vielen Bereichen von Maschinenbau, Verkehrswesen, Bauwesen, Elektrotechnik/Elektronik, Kommunikationstechnik, Medizin/Pharmazie, Verpackungen sowie in Freizeit und Sport mit großem Erfolg angewendet. Für die Produktherstellung kommen dabei polymerspezifische Verfahren zum Einsatz. Die Vorlesung vermittelt ausgewählte Informationen über die wichtigsten industriellen Verfahren zur Verarbeitung von Polymerwerkstoffen zu Kunststoff-Halbzeugen und Fertigprodukten.

Die Vorlesung vermittelt den Studierenden der Werkstoffwissenschaft einen Überblick über die grundlegenden Verfahren und Technologien der Verarbeitung und Formgebung polymerer Werkstoffe, um diese Werkstoffe in Anwendung zu bringen

• Übersicht Polymerwerkstoffklassen und wesentliche Unterschiede im strukturbedingten thermo-mechanischen Verhalten
• Zustandsbereiche und Zustandsänderungen während der Polymerverarbeitung
• Beispielhafte Prozessketten – Vergleich prinzipielle Prozessführung zwischen unvernetzten und vernetzten Polymerwerkstoffen
• Klassifizierung der Polymerwerkstoffverarbeitungsverfahren
• Aufbereitungsverfahren für Thermoplaste und Elastomere: Verfahrensaufgaben, Rohstoffe, Anlagentechnik, Mischmechanismen, reaktive Aufbereitung, Anwendungsbeispiele
• Urformende Verfahren: Spritzgießen von Thermoplasten – Anlagenaufbau, Verfahrensablauf, Prozessanalyse anhand des pvT-Diagramms, Einfluss rheologischer Eigenschaften, Anwendungsbeipsiele
• Urformende Verfahren: Formgebende Extrusion von Thermoplasten – Anlagenaufbau, Verfahrensablauf, Prozessanalyse, Aufschmelzmodell, Schmelzetransportmodell und Druckaufbau, Einfluss rheologischer Eigenschaften, Extruderarbeitsdiagramm, Anwendungsbeispiele
• Urform- und Vulkanisationsverfahren für Elastomere- Extrusion, Pressvulkanisation, Spritzgießen, Anlagenkonzepte, Einfluss rheologischer und vulkanisationskinetischer Eigenschaften auf den Prozess, Anwendungsbeispiele
• Umformen von Thermoplasten – Übersicht, Verfahrensaufbau und Ablauf des Thermoformens, Anwendungsbeipsiele
• Fügeverfahren für Thermoplaste – Übersicht Schweißverfahren und der Verfahrensprinzipien, Klebetechnologien, Anwendungsbeispiele
• Additiv-generative Fertigungsverfahren für Polymerwerkstoffe – Übersicht Verfahrensprinzipien, Anlagenkonzepte und geeignete Werkstoffe