Themenmodul Werkstoffkunde der Kunststoffe
Credits | Workload | Kontaktzeit | Selbststudium | Dauer | Semester-Zeitraum | |||||
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4 CP | 120 h | 3 SWS (31.5 h) | 88.5 h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Teilnahmevoraussetzungen
Empfohlene Voraussetzungen
- Aufbaumodul Werkstoffkunde I, II
Lehrveranstaltungen
Veranstaltung/ Lehrform | CP | SWS | Semester | Häufigkeit | |
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Vorlesung Werkstoffkunde der Kunststoffe | 4 CP | 2 SWS | 6. Sem. | SoSe, jährlich | |
Übung Werkstoffkunde der Kunststoffe | 1 SWS | 6. Sem. | SoSe, jährlich |
Prüfungsleistung
2-stündige Klausur
Note
Die Modulnote ist die Note der Klausur.
Lernergebnisse / Kompetenzen
Fachbezogen:
- Die Studenten kennen den makromolekularen Aufbau der Kunststoffe und deren Verarbeitungsverhalten.
- Sie können unterschiedliche Analysemethoden von Kunststoffen erläutern und auf Basis der mechanischen, thermischen und rheologischen Werkstoffeigenschaften die unterschiedlichen Kunststoffarten klar unterscheiden.
- Des Weiteren kennen die Studenten die elektrischen, optischen und akustischen Eigenschaften der Kunststoffe und können anhand ihres Wissen geeignete Kunststoffe für spezielle Problemstellungen auswählen.
Nicht fachbezogen (z.B. Teamarbeit, Präsentation, Projektmanagement, etc.):
- Bei der relativ kleinen Anzahl von Hörern ist es möglich, die im Folgenden genannten Zusammenhänge und Fakten nicht nur vorzutragen, sondern auch zu diskutieren. Dadurch werden Schlüsselqualifikationen erworben, die insbesondere für die Überbrückung der Kluft zwischen den Herangehensweisen der Ingenieur- und der Naturwissenschaften unverzichtbar sind.
- Es sind heute allgemein gültige Zusammenhänge bekannt zwischen dem chemisch-strukturellen Aufbau der Polymere, dem Verarbeitungverhalten und den Eigenschaften der daraus her-gestellten Endprodukte. Bei der didaktischen Vermittlung wird die zeitgemäße Betrachtungsweise von Strukturen auf der Größenskala vom Nano- über den Mikro-, den Meso- bis zum Makro-Maßstab im Denken der Studierenden verankert. Es wird Verständnis geschaffen für die Unterschiede der Betrachtungs-weisen eines Chemikers oder Physikers und eines Ingenieurs in der Industrie. Außerdem wird auf Unterschiede im Verhalten bei der Problemanalyse und der Problemlösung zwischen Ingenieuren, Naturwissenschaftlern und Betriebspraktikern aufmerksam gemacht. Dies fördert die fachliche Kooperationsfähigkeit der Studierenden in ihrer späteren Industrietätigkeit oder schon in einer Tätigkeit als Doktorand in der Universität.
- Bei der Vermittlung der werkstofftechnischen Fakten und Zusammenhänge wird herausgearbeitet, dass die Gebiet der Polymer-Werkstoffkunde und der Polymer-Verarbeitung nicht nur untrennbar eng benachbart sind, sondern dass die Werkstoffkunde weit in das Gebiet der Verarbeitung hinein Aussagen macht und Erklärungen liefert, z.B. für die Gestaltung von einzelnen Verarbeitungsprozessen.
Inhalte
1
- Entwicklung und historische Bedeutung der Kunststoffe
- Kunststoffe - Eigenschaften und Anwendungen kurz gefasst (Hervorstechende Eigenschaften, Bezeichnungen der Kunststoffe, Funktionspolymere)
2
- Der makromolekulare Aufbau der Kunststoffe (Bildung von Makromolekülen, Einführende Darstellung in Aufbau und Eigenschaften, Bildung und Herstellung von Polymeren)
3
- Bindungskräfte und Aufbau von Polymerwerkstoffen (Hauptvalenzbindungen, Zwischenmolekulare Kräfte, Struktur und Eigenschaften, Einlagerung von Fremdmolekülen)
4
- Verhalten in der Schmelze I (Scherrheologische Eigenschaften)
5
- Verhalten in der Schmelze II (Dehnrheologische Eigenschaften, Molekülorientierungen und Relaxation)
6
- Abkühlen aus der Schmelze und Entstehung der inneren Struktur (Struktur und innere Eigenschaften, Verformungsverhalten fester Kunststoffe, Zustandsbereiche im mechanischen (elastischen) Verhalten von Kunststoffen)
7
- Die mechanische Tragfähigkeit von Kunststoffteilen I (Verhalten von Kunststoffen unter Zugbeanspruchung, Festigkeitsrechnung gegen ruhende und schwingende Zugbelastung, Trägfähigkeitsberechnung unter dynamischer Belastung)
8
- Die mechanische Tragfähigkeit von Kunststoffteilen II ( Verhalten von Kunststoffen bei Druckspannungen, Tragfähigkeit von faserverstärkten Kunststoffen, Reibung und Verschleiß)
9
- Thermische Eigenschaften (Thermische Stoffwerte, Messung kalorischer Daten)
10
- Elektrische Eigenschaften (Kunststoffe in elektrischen Feldern, elektrische Leitungsvorgänge in Kunststoffen, Kunststoffe mit speziellen elektrischen Eigenschaften, magnetische Eigenschaften)
11
- Optische Eigenschaften (Brechung, Brechzahl, Totalreflexion, Glanz, Farbe, Trübung, Einfärben von Kunststoffen, Doppelbrechung, Lichtstreuung)
12
- Akustische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (Dämmung und Dämpfung, Körperschall); Einfluss der Nebenvalenzkräfte auf das Lösungsverhalten (Lösungen und Mischungen, Polymerlösungen, Anwendungen, Polymergemische)
13
- Oberflächenspannung (Oberflächenspannung und Benetzbarkeit, Messung und Bestimmung der Oberflächenspannung)
14
- Stofftransportvorgänge (Grundlagen, permeationsbestimmende Eigenschaften der Polymere, Messung von Permeationsgrößen, Permeation von Dämpfen durch Kunststoffe, Maßnahmen zur Permeationsminderung)
15
- Der chemische Abbau von Polymeren (Abbaumechanismen, Einwirkung thermischer Energie, Einwirkung von Chemikalien, Biologische Einwirkung, Stabilisierung, Pyrolyse und Brand)
Alternative Wahlmodule zu diesem Modul
Dieses Modul gehört zur Gruppe "Themenmodul Berufsfelder". Sie müssen im 3. Jahr Themenmodule aus zwei Berufsfeldern mit zusammen mindestens 16 CP wählen (9 CP im 5. und 7 CP im 6. Semester).
Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Energietechnik
- Themenmodul Energiewirtschaft
- Themenmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Turbomaschinen
- Themenmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Themenmodul Strömungsmechanik II
- Themenmodul Technische Verbrennung I
Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Verfahrenstechnik
- Themenmodul Grundoperationen der Energietechnik
- Themenmodul Grundoperationen der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Produktentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Prozessentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Reaktionstechnik
- Themenmodul Thermodynamik der Gemische
Berufsfeld Konstruktionstechnik
- Themenmodul Elektromechanische Antriebstechnik
- Themenmodul Fertigungstechnik I
- Themenmodul Grundlagen der Fluidtechnik
- Themenmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Themenmodul Konstruktionslehre I
Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Kunststofftechnik
- Themenmodul Forschungslabor
- Themenmodul Kautschuktechnologie
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung II
- Themenmodul Makromolekulare Chemie
- Themenmodul Textiltechnik I
Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Textiltechnik
- Themenmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Themenmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Themenmodul Forschungslabor
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Makromolekulare Chemie
- Themenmodul Medizintechnik I
- Themenmodul Mess- und Prüfverfahren in der Textiltechnik
- Themenmodul Textiltechnik I
Berufsfeld Produktionstechnik
- Einführung in die Arbeitswissenschaft
- Fertigungsgerechte Konstruktion und produktgerechte Fertigungsauslegung
- Produktionsmanagement I
- Themenmodul Fertigungstechnik I
- Themenmodul Fügetechnik I - Grundlagen (1. Hälfte)
- Themenmodul Messtechnik und Qualität
- Themenmodul Werkzeugmaschinen
Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Fahrzeugtechnik
- Themenmodul Fahrzeugtechnik I - Längsdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Schienenfahrzeugtechnik
- Themenmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Themenmodul Krafträder
- Themenmodul Strategien in der Kfz-Industrie
Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Luftfahrttechnik
- Themenmodul Aerodynamik I
- Themenmodul Flugdynamik
- Themenmodul Flugzeugbau I
- Themenmodul Leichtbau
- Themenmodul Luftfahrtantriebe I
- Themenmodul Strömungsmechanik II
Fächerkatalog Medizintechnik
- Themenmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Themenmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Themenmodul Konstruktionslehre I
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Medizintechnik I
- Themenmodul Textiltechnik I
Modulzuordnung
Bachelor of Science: Fach Grundlagen des Maschinenbaus: Bereich Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Kunststofftechnik
Disclaimer
Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.