Kunststoff-Schadensanalyse
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Gottfried Wilhelm Ehrenstein

Kunststoff-Schadensanalyse

in 5 Bänden


Erscheint 12/2020
1160 Seiten. Fester Einband

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Die ersten 5 Bände der Erlanger Schadensanalyse liegen jetzt in einer einmaligen Ausgabe als Paket zum Sonderpreis vor.

Die 5 Bände beinhalten folgende Themen.

Massenanalyse
Für die Schadensanalyse ist es von großer Bedeutung, das Material zunächst zu identifizieren, um Rückschlüsse auf Ursachen oder Versagensmuster treffen zu können.
Mittels einfacher Bestimmungsmethoden ist es möglich, ohne großen apparativen Aufwand und mit nur wenig chemischen Vorkenntnissen eine Identifizierung durchzuführen, um Rückschlüsse auf Ursache oder Versagensmuster treffen zu können.
Weitreichendere Informationen liefert die Kenntnis der Dichte eines Werkstoffes. Mit Hilfe von Dichtemessungen sind neben der Identifizierung von Reinmaterialien Aussagen über Verarbeitungsfehler und Füllstoffgehalte möglich.

Mikroskopie
Mikroskopische Untersuchungsmethoden stellen häufig die direkteste und beste Möglichkeit dar, die strukturellen Merkmale von Kunststoffen zu erfassen und daraus Erkenntnisse für die Entwicklung von Schadenshypothesen abzuleiten. Durch geeignete Präparation entsteht ein Kontrast durch unterschiedliches Reflexions- und Absorbtionsvermögen der Materialstruktur in der Abbildung mit dem Mikroskop. Artefaktfreie Präparationstechniken sind für aussagefähige mikroskopische Untersuchungen daher ebenso, wie Kenntnisse über die verschiedenen Mikroskopieverfahren, eine notwendige Grundvoraussetzung.

Präparation
In diesem Fachbuch werden die Methoden zur Präparation der Kunststoffe und deren Vorgehen zur Erzielung eines aussagekräftigen Ergebnisses beschrieben.
Die Beurteilung des Gefüges von Kunststoffen in der Mikroskopie hat sich als Mittel zur Qualitätskontrolle und Schadensanalyse etabliert. Voraussetzung für eine richtige Interpretation eines mikroskopischen Bildes ist die nach Material und Untersuchungsziel geeignete Auswahl der Präparation. Neben den Präparationsverfahren klassischer metallischer Werkstoffe erfordern polymere Materialien bisher oft unbekannte Präparationsmethoden. Zusätzlich zu An- und Dünnschliffen können z. B. noch dünne Schnitte, Filme, Fasern und Körner als Präparate untersucht werden.
Die Dünnschnitttechnik an Kunststoffen stößt in manchen Fällen an ihre Grenzen, dann bieten das Ätzen der Kunststoffoberfläche und die nachfolgende Untersuchung mit dem Auflichtverfahren eine Alternative.
Das Fachbuch ist durch viele Bilder, Diagramme, Anleitungen und Tabellen äußerst praxisnah aufgebaut und bietet die nötige Information leicht verständlich.

Strukturverhalten
In diesem Band der Reihe „Erlanger Kunststoff-Schadensanalyse“ wird auf die Besonderheiten des Strukturverhaltens von Kunststoffen eingegangen, um damit Schäden besser beurteilen zu können.
- Die Eigenschaften der Kunststoffe hängen stark von den Einflüssen bei der Verarbeitung und auch der konstruktiven Gestaltung ab. Eine Folge davon ist, dass die Eigenschaften der Kunststoffe im Bauteil fast nie ausreichend mit den in einem genormten Prüfverfahren ermittelten und denen von den Rohstoffherstellern veröffentlichen Werten übereinstimmen, denn auch diese unterliegen den Einflüssen der speziellen Verarbeitungsverfahren zur Herstellung der Musterproben. die Lage der Zustandsbereiche und die Übergänge von einem in den anderen Zustandsbereich sind von verschiedenen Einflüssen abhängig und keineswegs bei allen Kunststoffvarianten identisch.
- Ober- und Grenzflächeneffekte, insbesondere Adhäsion, Benetzung und Spreitung spielen bei vielen technischen Prozessen eine bedeutende Rolle, z.B. beim Verkleben, Lackieren, Bedrucken, Reinigen, Mehrkomponentenspritzgießen, bei Reibung und Verschleiß. Oberflächenspannungen sind maßgebend für die adhäsive Haftung, die Benetzung und den Ausbreitungsdruck (Spreitungsdruck).
- Die wenigen statistisch gesicherten Analysen weisen schon darauf hin, dass die Spannungsrissbildung der größte Schadensverursacherbei Kunststoffteilen im Gebrauch ist. Um die Rentabilität zu steigern, versuchen Verarbeiter sehr häufig die Produktion zu beschleunigen. Das geht oft einher mit höherer Belastung (Druck und Temperatur) des Materials, gekennzeichnet durch Reduzierung des Molekulargewichts (fließt schneller) und schnelleres Füllen des Werkzeugs (stärkere Orientierung der Makromoleküle). Äußerlich sieht man nichts, vorausgesetzt man hat den richtigen Kunststofftyp ausgewählt. So führen diese nicht so einfach definierbaren Fehlbehandlungen besonders häufig zur Spannungsrissempfindlichkeit.

Themische Analyse
In der Kunststofftechnik hat sich die thermische Analyse als eines der wichtigsten Prüfverfahren etabliert. Sie ermöglicht qualitative und quantitative Aussagen über Qualität der Produkte, hilft bei der Schadensanalyse und ist ein unverzichtbares Hilfsmittel bei der Produktentwicklung. Praxisorientiert werden die folgenden Themen abgedeckt:

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.

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