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Prof. Dr.-Ing. Achim Frick

Dr. Claudia Stern

Vorwort

1 Eigenschaften und Qualität von Kunststoffen und Formteilen

1.1 Aufbau und Verhalten von Kunststoffen

1.2 Struktur und Eigenschaften von Kunststoffen

1.3 Temperaturabhängigkeit der elastischen Eigenschaften der Kunststoffe

1.4 Zeitabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften der Kunststoffe

1.5 Einfluss von Zeit und Temperatur auf die Festigkeitseigenschaften der Kunststoffe

1.6 Verformungsverhalten der Kunststoffe unter mechanischer Zugbeanspruchung

1.6.1 Spröder, amorpher Kunststoff

1.6.2 Verformungsfähiger, amorpher Kunststoff

1.6.3 Verformungsfähiger, teilkristalliner Kunststoff

1.7 Ermüdungsverhalten der Kunststoffe unter dynamischer Beanspruchung

1.8 Qualitätseinflüsse bei Kunststoffen und Formteilen

1.8.1 Formmasse

1.8.2 Verarbeitung

1.8.3 Vorbehandlung

1.8.4 Fertigungsprozess

2 Kunststoffprüfung

2.1 Zweck der Kunststoffprüfung

2.2 Probenherstellung und Durchführung von Prüfungen

2.2.1 Probenentnahme

2.2.2 Arten von Proben

2.2.3 Durchführung von Prüfungen

2.3 Ergebnisdarstellung/Prüfbericht

3 Kunststoffidentifikation

3.1 Dichte

3.1.1 Schwebeverfahren

3.1.2 Dichtemessung nach dem Auftriebverfahren

3.1.3 Dichtegradientenverfahren

3.1.4 Pyknometerverfahren

3.2 Infrarot-Spektroskopie

4 Rheologische Prüfung

4.1 Rheometrie

4.1.1 Rotationsverfahren

4.1.2 Oszillationsverfahren

4.2 Viskosimetrie

4.2.1 Schmelzefließrate-Bestimmung

4.2.2 Hochdruckkapillarviskosimetrie

4.2.3 Lösungsviskosimetrie

5 Mechanische Prüfungen

5.1 Quasistatische Beanspruchung

5.1.1 Zugversuch

5.1.2 Druckversuch

5.1.3 Biegeversuch

5.1.4 Härteprüfung

5.2 Schlagartige Beanspruchung

5.2.1 Schlagzugversuch

5.2.2 Schlagbiegeversuch

5.2.3 Fall- und Stoßversuch

5.3 Statische Langzeitbeanspruchung

5.3.1 Kriechversuch

5.3.2 Relaxationsversuch

5.4 Dynamische Langzeitbeanspruchung

5.4.1 Schwingversuch

6 Tribologische Prüfungen

6.1 Gleitverhalten

6.2 Reibungskoeffizient

6.3 Verschleiß

7 Thermische Prüfungen

7.1 Prüfungen unter Temperaturbeanspruchung

7.1.1 Zeitraffer-Prüfung

7.2 Prüfung der thermischen Alterung

7.3 Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)

7.4 Dynamisch-mechanische Analyse (DMA)

7.5 Thermogravimetrische Analyse (TGA)

7.6 Thermomechanische Analyse (TMA) ‒ Dilatometrie

7.7 Bestimmung des Glührückstandes

7.8 Formbeständigkeit in der Wärme

7.8.1 Vicat-Erweichungstemperatur

7.8.2 Wärmeformbeständigkeitstemperatur

8 Chemische Prüfungen

8.1 Medienbeständigkeit

8.2 Spannungsrissbeständigkeit

8.2.1 Prüfung der Spannungsrissbeständigkeit im Zeitstandzugversuch

8.2.2 Prüfung der Spannungsrissbeständigkeit im Biegestreifenverfahren

8.2.3 Prüfung der Spannungsrissbeständigkeit im Kugel- oder Stifteindringverfahren

9 Physikalische Prüfungen

9.1 Massebestimmung

9.2 Bestimmung der Wasseraufnahme

10 Geometrische Prüfung

10.1 Maße und Toleranzen

10.1.1 Taktiles Messen

10.1.2 Berührungsloses Messen

10.2 Verarbeitungsschwindung, Nachschwindung

10.3 Schrumpfung

10.4 Verzug

11 Optische Prüfungen

11.1 Sichtprüfung

11.2 Lichtmikroskopie

11.2.1 Probenpräparation

11.3 Digitalmikroskopie

11.4 Rasterelektronenmikroskopie

11.5 Polarisationsoptik

12 Weiterführende Literatur

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Prof. Dr.-Ing. Achim Frick

Prof. Dr.-Ing. Achim Frick, Jahrgang 1955, hat Maschinenbau an der Universität Stuttgart studiert und am Institut für Kunststoffprüfung über Hochleistungsfaserverbundwerkstoffe promoviert. Nach mehrjähriger Industrietätigkeit im Entwicklungsbereich wurde er 1997 an die Hochschule Aalen in die Kunststofftechnik berufen. Seine Lehrgebiete sind polymere Werkstoffe, Bauteilentwicklung und Kunststoffprüfung. Er ist Leiter des Institutes Polymer Science and Processing (iPSP) an der Hochschule Aalen und forscht und publiziert zu werkstoff- und produktionstechnologischen Fragen. Als Leiter des Steinbeis Transferzentrums Polymer Engineering (PETZ) in Aalen ist er im Technologietransfer zur Industrie und in der Weiterbildung aktiv. Achim Frick ist Autor von Büchern zur Kunststoffprüfung.

Dr. Claudia Stern

Dr. Claudia Stern, Jahrgang 1975, studierte Chemie an der Hochschule Aalen. Nach ersten Stationen in der Industrie promovierte sie zum Thema Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von hochmolekularen Polypropylenen in Kooperation mit der niederländischen Universität Twente in Enschede. Von 2006 bis 2016 arbeitete sie bei der ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH in Bietigheim und führte erfolgreich einen neuartigen, thermoplastischen Fluorpolymerwerkstoff in innovative Märkte ein. Dort verantwortete sie die Entwicklung, Fertigung und Vertrieb im Geschäftsbereich Thermoplastische Hochleistungskunststoffe. Seit Mitte 2016 ist sie nun Geschäftsführerin des global agierenden Spritzgießunternehmens Schlemmer Münchingen GmbH + Co. KG.