Mit Kunststoffen konstruieren (eBook)

Eine Einführung

Gottfried W. Ehrenstein (Autor)

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2020 | 3. Auflage
320 Seiten
Carl Hanser Fachbuchverlag
978-3-446-46910-5 (ISBN)

Infos

Wer mit Kunststoffen Bauteile entwickeln und konstruieren will, muss neben der klassischen Konstruktionslehre die kunststofftypischen Eigenschaften verstehen und berücksichtigen. Das Buch beschreibt die Eigenschaften, die Stoff- und Dimensionierungskennwerte von polymeren Werkstoffen und entwickelt darauf aufbauend die Grundlagen des werkstoff- und anwendungsgerechten Konstruierens. Inhalt - Eigenschaften - Werkstoffkennwerte - Dimensionierung - Fertigungseinflüsse - Werkstoff- und beanspruchsgerechtes Konstruieren - Rippen, Sicken, Leichtbau - Verbindungstechnik - Maschinenelemente - EDV-Unterstützung - Umweltgerechtes Konstruieren

Prof. em. Dr.-Ing. habil Dr. h.c. Gottfried Wilhelm Ehrenstein hat nach einem humanistischen Abitur an der Technischen Hochschule Hannover Allgemeinen Maschinenbau studiert. Nach der Promotion arbeitete er 10 Jahre in der Anwendungstechnischen Abteilung Kunststoffe der BASF AG und war gleichzeitig Lehrbeauftragter und nach der Habilitation 1976 Privatdozent der Fakultät für Maschinenbau der Universität Karlsruhe (TH, Prof. Macherauch). Von 1977 bis 1989 war er Inhaber des Lehrstuhls für Werkstoffkunde/Kunststoffe der Universität-Gesamthochschule Kassel, ab 1989 Professor für Kunststofftechnik des neu eingerichteten Lehrstuhls der Universität Erlangen-Nürnberg.

Inhalt

Vorwort zur 3. Auflage 7
Inhalt 8
1 Eigenschaften – Werkstoffkennwerte 12
1.1 Mechanische Eigenschaften 16
1.1.1 Festigkeits-Kennwerte 18
1.1.2 Verformungs-Kennwerte 20
1.1.3 Einfluss von Temperatur, Belastungsgeschwindigkeit, -dauer und Feuchte 24
1.1.4 Zähigkeit 28
1.1.5 Querkontraktionszahl 32
1.1.6 Statisches Langzeitverhalten 36
1.1.7 Dynamisches Verhalten 46
1.2 Thermische Eigenschaften 52
1.2.1 Temperatur-Steifi gkeits-Verhalten 52
1.2.2 Temperatur-Zeit-Grenzen 58
1.3 Kurzcharakterisierung wichtiger Kunststoffe 60
2 Dimensionierung 102
2.1 Dimensionierungskennwerte 102
2.2 Zuverlässigkeit 110
2.3 Ähnlichkeitsbetrachtungen 112
2.4 Prototypen 116
3 Fertigungseinflüsse 122
3.1 Maß- und Formgenauigkeit 122
3.1.1 Schwindungen 122
3.1.2 Toleranzen und Maße 126
3.1.3 Gestaltungseinflüsse 128
3.2 Fertigungsbedingte Einflüsse 132
3.2.1 Bindenaht 132
3.2.2 Molekülorientierungen 134
3.3 Wärmespannungen 136
4 Werkstoff- und beanspruchungsgerechtes Konstruieren 140
4.1 Einfache kombinierte Beanspruchung 140
4.1.1 Biegeweiche Konstruktionen 140
4.1.2 Biegeweiche, zug- und drucksteife Konstruktion 144
4.1.3 Biegeweiche , torsionssteife Konstruktion 144
4.1.4 Biegesteife Konstruktion 146
4.1.5 Biegesteife, torsionsweiche Konstruktionen 146
4.1.6 Torsionsfeste, torsionssteife Konstruktionen 148
4.1.7 Biegesteife, torsionssteife Konstruktionen 148
4.1.8 Torsionsweiche Konstruktionen 150
4.1.9 Zugfeste , zugsteife und torsionsweiche Konstruktionen 150
4.1.10 Schubfeste, schubsteife Konstruktionen 152
4.1.11 Druckweiche , drucksteife Konstruktionen 152
4.2 Akustik Design 156
5 Rippen , Sicken , Leichtbau 156
5.1 Versteifungsmaßnahmen 156
5.2 Sicken 158
5.3 Rippen 158
5.3.1 Rippenhöhe 158
5.3.2 Rippenanzahl 158
5.3.3 Rippenkreuzungspunkte 160
5.3.4 Rippenlage 160
5.3.5 Einspannung 162
5.4 Fertigungsgerechte Gestaltung 164
5.4.1 Spritzgegossene Rippen 164
5.4.2 Spritzgegossene Sicken 166
5.4.3 Blasgeformte Rippen 166
5.4.4 Blasgeformte Sicken 166
5.4.5 Gepresste Rippen 166
5.5 Verbund und Leichtbauwesen 168
5.5.1 Kunststoff-Metall-Verbunde 168
5.5.2 Mehrkomponentenspritzguss 170
5.5.3 Gas-Innendruck-Verfahren 170
5.5.4 Gitterleichtbauweise 172
6 Verbindungstechnik 174
6.1 Schrauben 174
6.1.1 Gewindeformende Schrauben (aus Metall) 176
6.1.2 Schrauben aus Kunststoffen 182
6.2 Gewindeeinsätze 190
6.3 Angeformte Bauteilgewinde 196
6.4 Schweißverbindungen 202
6.5 Kleben 206
6.5.1 Klebstoffe 206
6.5.2 Vorbehandlung 208
6.5.3 Festigkeit und konstruktive Gestaltung 210
6.6 Outsert-Technik 216
6.7 Umspritzen 220
6.8 Schnappverbindungen 224
6.8.1 Gestaltung 225
6.8.2 Berechnung und Dimensionierung 226
6.8.3 Konstruktionshinweise 234
6.9 Filmgelenke 236
6.10 Klipse 240
6.11 Nieten und Bördeln 242
6.12 Pressverbindungen 242
7 Maschinenelemente 254
7.1 Gleitlager 254
7.1.1 Reibung und Verschleiß 256
7.1.2 Auslegung von Gleitlagern 260
7.2 Rollen 270
7.2.1 Laufrollen 270
7.2.2 Kugellager mit Laufrin gen aus POM 276
7.2.3 Seilrollen 278
7.3 Zahnräder 282
7.3.1 Werkstoffe 282
7.3.2 Wärmebilanz 284
7.3.3 Tragfähigkeit 287
8 EDV-Unterstützung 292
8.1 Rheologische Auslegung 294
8.2 Bauteil-Auslegung 296
9 Umweltgerechtes Konstruieren 298
9.1 Systematisches Konstruieren 298
9.2 Aspekte des umweltgerechten Konstruierens 300
9.2.1 Rezyklieren 302
9.2.2 Kriterien für das umweltgerechte Konstruieren und Fertigen 304
9.3 Flammschutz 306
Index 310

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 3.12.2020
• Verlagsort: München
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Chemie
• Themenwelt: Technik
• Schlagworte: Konstruieren • Kunststoffe • Kunststoffverarbeitung • Werkstoffkunde
• ISBN-10: 3-446-46910-9 / 3446469109
• ISBN-13: 978-3-446-46910-5 / 9783446469105