Hier erhalten Sie Informationen zu wichtigen Begriffen und Definitionen, die mit unseren Produkten oder Verarbeitungstechniken im Zusammenhang stehen.
Auf tiefgründige Erklärungen und Details wird zugunsten der Übersichtlichkeit verzichtet.
A
Additive
Zuschlagstoffe in flüssiger oder fester Form (meist Pulver), um Eigenschaften des Reaktionsablaufs (z.B. Topfzeit) oder des ausgehärteten Kunststoffs (z.B. Antistatik, Flammhemmung) gezielt zu verändern
siehe auch Füllstoffe
B
Biegesteifigkeit
siehe Elastizitätsmodul
Bruchdehnung
Weiterer Begriff: Reißdehnung
charakterisiert die Verformungsfähigkeit eines Werkstoffes
beschreibt die bleibende Verlängerung einer Probe nach dem Bruch im Verhältnis zur Anfangsmesslänge
ist ein Bauteilkennwert, der angibt, um wie viel Prozent sich ein Material plastisch dehnen lässt, bevor es zum Bruch kommt
Einheit: %
C
D
Druckfestigkeit
siehe Festigkeit
Duroplaste
sind Kunststoffe, die sich im ausgehärteten Zustand nicht mehr schmelzen oder schweißen oder verformen lassen.
Die Molekülketten sind engmaschig vernetzt.
Die Vernetzungsstellen zwischen den Makromolekülen sind feste chemische Verbindungen (Atom- oder Ionenbindung).
Deshalb sind Duroplaste in der Regel hart und spröde. Duroplaste haben eine höhere mechanische Festigkeit und sind wärmebeständiger als die Thermoplaste.
Erhöht man die Temperatur soweit, dass sich die Vernetzungsstellen lösen, so wird der Kunststoff zerstört, ohne vorher zu erweichen.
Beispiele: Polyesterharze, Epoxidharze, PUR-Schäume.
E
Elastizitätsmodul
Weitere Begriffe: E-Modul, Steifigkeit, Biegesteifigkeit, Torsionssteifigkeit
beschreibt den Zusammenhang zwischen der Kraft, die auf einen Festkörper einwirkt und dessen Verformung
Maß für den Widerstand eines Materials gegen elastische Verformung
Beispiel bei Federn: Verhältnis der notwendigen Kraft zu einer bestimmten Auslenkung
Der Zahlenwert ist umso größer, je mehr Widerstand ein Material seiner Verformung entgegensetzt.
Ein Material mit hohem E-Modul ist also steif, ein Material mit niedrigem E-Modul ist nachgiebig.
Einheit: N/mm²
Elastomere
sind formfeste, aber elastisch verformbare Kunststoffe und können normalerweise nicht dauerhaft plastisch verformt werden
Beispiel: Silikonkautschuk
sind räumlich vernetzt, im Gegensatz zu den Duroplasten ist diese Vernetzung allerdings sehr weitmaschig. Die Vernetzungsstellen zwischen den Makromolekülen sind feste chemische Verbindungen (Atom- oder Ionenbindung). Da die Fadenmoleküle nicht gegeneinander abgleiten können, sind diese Kunststoffe nicht plastisch verformbar. Durch geringe Kräfte lässt sich das weitmaschige verknäulte Netz der Fadenmoleküle strecken. Fallen die äußeren Kräfte weg, kehren die Fadenmoleküle aufgrund der Wärmebewegung wieder in ihren ursprünglichen, verknäulten Zustand zurück.
Elastomere zeigen das gleiche thermische Verhalten wie die Duroplaste.
Thermoplastische Elastomere (TPE)
sind Kunststoffe, die sich bei Raumtemperatur wie oben beschrieben Elastomeren verhalten, sich jedoch unter thermisch verformen und wie Thermoplaste verarbeiten lassen.
F
Faserverbundwerkstoffe
bestehen aus 2 Hauptkomponenten (Fasern, Matrix) und Grenzschicht dazwischen
erhalten durch Wechselwirkungen der beiden Hauptkomponenten im Verbund höherwertige Eigenschaften als jede Komponente einzeln.
haben richtungsabhängige Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften können speziell auf die Anforderungen abgestimmt werden (Faserausrichtung, Schichtreihenfolge, Laminatdicke…).
Faservolumenanteil
Weiterer Begriff: Faservolumengehalt
Verhältnis des Volumens der Fasern zum Gesamtvolumen eines faserverstärkten Materials
Abhängig vom eingesetzten Fertigungsverfahren
In der Praxis maximal eingesetzt:
Faservolumenanteil 60%
Matrixvolumenanteil 40%
Höhere Faseranteile sind oft unvorteilhaft, da die Fasern schon so dicht liegen, das nicht mehr alle von der Matrix benetzt werden. (Laminat ist zu trocken.)
Bei flexiblen Laminaten wird in der Praxis ebenfalls ein niedrigerer Faservolumenanteil angestrebt.
Einheit: %
Festigkeit
Weitere Begriffe: Druckfestigkeit, Zugfestigkeit
Werkstoffeigenschaft, die den mechanischen Widerstand, den ein Werkstoff einer plastischen Verformung oder Trennung entgegensetzt, beschreibt.
Beispiel Stahl: Mindestzugfestigkeit von ST 37 (S235JR – früher St37-2): 370 N/mm² In einem Zugversuch müsste eine Probe mit einem Querschnitt von 1 mm² mit mindestens 370 N belastet werden um die Probe zu zerreißen. 370 N entsprechen auf der Erde dem Gewicht einer Masse von 37,7 kg.
Einheit: N/mm²
Spezifische Festigkeit
Berücksichtigt neben der Festigkeit auch die Dichte eines Werkstoffes
Mit diesem Maßstab lassen sich Konstruktionen besser vergleichen
Einheit: Nm/g
Füllstoffe
sind Zuschlagstoffe in Pulverform, um Eigenschaften des Kunststoffsystems gezielt zu verändern (zum Beispiel Schlagzähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Dichte, Gefügestruktur).
Sie werden dem Reaktionharz vor der Polymerisation beigemischt.
G
H
I
J
K
L
Laminieren
Schichtweises Zusammenfügen von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften
siehe auch Faserverbundwerkstoffe
M
N
O
P
Q
R
Reißdehnung
siehe Bruchdehnung
Rohdichte
Weitere Begriffe: scheinbare Dichte, Raumgewicht
Physikalischer Kennwert zur Beschreibung Dichte von porösen Materialien, zum Beispiel Polyurethan-Schäumen und mit porösen Füllstoffen modifizierte Vergussmassen
Das in die Berechnung einbezogene Volumen enthält auch die Poren.
Einheit: kg/m³
S
Schlagzähigkeit
Fähigkeit eines Werkstoffes, Stoßenergie und Schlagenergie zu absorbieren, ohne zu brechen
Verhältnis aus Schlagarbeit und Probekörperquerschnitt
Einheit: kJ/m²
Spezifische Festigkeit
siehe Festigkeit
Steifigkeit
siehe Elastizitätsmodul
T
Thermoplaste
sind Kunststoffe, die bei Wärme weich und verformbar werden.
Der Vorgang des Erweichens und Erstarrens ist beliebig oft wiederholbar.
Verarbeitung im warmen Zustand durch Spritzen, Gießen, Pressen und Schweißen
Die Makromoleküle untereinander halten nur durch schwache physikalische Anziehungskräfte zusammen.
Es bestehen keine chemischen Verbindungen zwischen den Makromolekülen. Deshalb lassen sie sich gegeneinander
verschieben (= geringe Zugfestigkeit, kleiner E-Modul).
Die relativ niedrigen Erweichungstemperaturen sind auch darauf zurückzuführen. Bei höheren Temperaturen werden die Makromoleküle
selbst zersetzt, wodurch der Kunststoff zerstört wird.
Thermoplaste eignen sich besonders zum Recycling.
Unterhalb der Glastemperatur sind Thermoplaste hart und spröde, oberhalb werden sie weich-elastisch und schließlich plastisch verformbar.
Thermoplaste haben keinen Schmelzpunkt im herkömmlichen Sinne, im plastischen Bereich liegen feste und flüssige Teilchen gleichzeitig vor.
haben eine amorphe (ungeordnete) oder allenfalls eine teilkristalline Struktur.
Thermoplastische Elastomere (TPE)
siehe Elastomere
Torsionssteifigkeit
siehe Elastizitätsmodul
U
V
W
X
Y
Z
Zugfestigkeit
siehe Festigkeit