Themenmodul Fügen und Umformen von Kunststoffen

Credits Workload Kontaktzeit Selbststudium Dauer
5 CP150 h 3 SWS (31.5 h)118.5 h

Teilnahmevoraussetzungen

Empfohlene Voraussetzungen:

  • Werkstoffkunde der Kunststoffe

Lehrveranstaltungen

Veranstaltung/ Lehrform CP SWS Häufigkeit
Vorlesung Fügen und Umformen von Kunststoffen 5 CP 2 SWS WS, jährlich
Übung Fügen und Umformen von Kunststoffen   1 SWS WS, jährlich

Prüfungsleistung

15- bis 45-minütige mündliche Prüfung

Note

Die Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.

Lernergebnisse / Kompetenzen

Fachbezogen:

  • Die Studierenden kennen und verstehen die verschiedenen Füge- und Umformverfahren von Kunststoffen.
  • Die Studierenden kennen und verstehen die einzelnen Verfahrensabläufe und die dazugehörigen physikalischen Grundlagen. Darüber hinaus sind sie in der Lage die verschiedenen Maschinentechniken und Werkzeuge darzustellen.
  • Die Studierenden kennen die Modelle, die der Simulation von Aufheiz-, Abkühl- und Verstreckvorgängen zu Grunde liegen.
  • Die Studierenden sind in der Lage Kunststoffbauteile für die Füge- und Umformverfahren fertigungsgerecht zu gestalten, auszulegen und zu dimensionieren. Anhand dieser Kenntnisse können sie geeignete Füge- und Umformprozesse auswählen.
  • Auf der Seite der theoretischen Qualifikation der Studierenden bietet die Vorlesung zahlreiche Anwendungen von Grundlagenwissen aus den Gebieten Wärmeübertragung, Rheologie und Werkstoffkunde der Kunststoffe (hier der Thermoplaste). Beispielsweise die Fragen der instationären Wärmeleitung in festen Körpern bei starker Variabilität der thermischen Stoffwerte, d.h. diese sind abhängig von der Temperatur und den inneren Eigenschaften der Thermoplaste. Entsprechendes gilt für die Fragen der Wechselwirkung von Infrarotstrahlung mit Kunststoffen beim Umformen wie beim Schweißen.
  • Auf der Seite der Qualifikation in Fragen der praktischen Anwendung wird insbesondere in den Kapiteln zur Schweißtechnik auch stark auf anwendungstechnische Themen eingegangen, bis hin zum handwerklich ausgeübten Schweißen im Tiefbau.

Nicht fachbezogen (z.B. Teamarbeit, Präsentation, Projektmanagement, etc.):

  • Die Studierenden werden über die Übungseinheiten befähigt, Problemstellungen zu analysieren, Lösungsvorschläge zu erarbeiten und zu bewerten (Methodenkompetenz).

Inhalte

  • Einführung in das Fügen und Umformen von Kunststoffen
  • Heizelementschweißen I:
  • Verfahrensablauf und physikalische Grundlagen
  • Maschinentechnik und Werkzeuge
  • Verfahrensvarianten
  • Heizelementschweißen II:
  • Berechnungsgrundlagen - Erwärmung mit/ohne Abschmelzwegbegrenzung, Fügeprozess
  • Korrelation von Prozess, Struktur und Eigenschaft
  • Konstruktion von Bauteilen
  • Anwendungsbeispiele
  • Ultraschallschweißen II:
  • Verfahrensablauf und physikalische Grundlagen
  • Maschinentechnik und Werkzeuge
  • Verfahrensvarianten
  • Berechnungsgrundlagen - Kenngrößen für die Erwärmung durch innere Reibung und Grenzflächenreibung, Massenschwinger-Modell
  • Ultraschallschweißen II:
  • Korrelation von Prozeß, Struktur und Eigenschaften
  • Konstruktive Gestaltung der Fügeteile
  • Anwendungsbeispiele
  • Reibschweißen:
  • Verfahrensablauf und physikalische Grundlagen
  • Maschinentechnik und Werkzeuge
  • Verfahrensvarianten
  • Berechnungsgrundlagen
  • Korrelation von Prozeß, Struktur und Eigenschaften
  • Konstruktive Gestaltung der Fügepartner
  • Anwendungen
  • Diverse Schweißverfahren I:
  • Wärmekontaktschweißen
  • Wärmeimpulsschweißen
  • Hochfrequenzschweißen
  • Heizkeilschweißen
  • Warmgasschweißen
  • Extrusionsschweißen
  • Diverse Schweißverfahren II:
  • Induktionsschweißen
  • Rohrschweißverbindungen
  • Laserstrahlschweißen
  • Beurteilung von Schweißverbindungen
  • Thermoformen I:
  • Einleitung
  • Physikalische Grundlagen der Erwärmung I
  • Thermoformen II:
  • Physikalische Grundlagen der Erwärmung II
  • Mechanische Halbzeugeigenschaften
  • Verhalten von Polymerschmelzen unter Dehnbeanspruchung
  • Thermoformen - Maschinen, Formverfahren I
  • Thermoformen III:
  • Formverfahren II
  • Steckblasen I:
  • Einleitung
  • Prozessbeschreibung
  • Streckblasen II:
  • Verwendete Materialien und wirtschaftliche Bedeutung
  • Anwendungsbeispiele
  • Modellierung des Thermoformprozesses I:
  • Modellbildung der Kontakterwärmung
  • Modellbildung der Konvektionserwärmung
  • Modellbildung der Strahlungserwärmung
  • Modellierung des Thermoformprozesses II:
  • Umstellphase
  • Abkühlphas
  • Verstreckphase
  • Vereinfachte Beschreibung des Formvorgangs
  • Streckblas-Modellbildung:
  • Thermische Konditionierung
  • Materialverhalten
  • Deformation

Alternative Wahlmodule zu diesem Modul

Dieses Modul gehört zur Gruppe "Themenmodule Berufsfelder". Die Studierenden müssen die noch fehlenden Themenmodule eines ihrer im Bachelorstudiengang gewählten Berufsfelder belegen: Produktionstechnik; Konstruktionstechnik; Energietechnik; Verfahrenstechnik; Kunststofftechnik; Textiltechnik; Fahrzeugtechnik; Luftfahrttechnik; Fächerkatalog Medizintechnik

Anschließend müssen weiterführenden Themenmodule dieser gewählten Vertiefungsrichtung belegt werden. Da dies aufgrund der von den Studierenden im Bachelorstudiengang gewählten Berufsfelder individuell ist, kann es an dieser Stelle keinen ausführlichen Studienverlaufsplan geben.

Jeder Studierende muss zu Beginn seines Masterstudiums seinen individuellen Studienverlaufsplan mit Hilfe des Modulhandbuchs selber zusammenstellen und vom Fachstudienberater genehmigen lassen.

    Berufsfeld Energietechnik

    Berufsfeld Fahrzeugtechnik

    Berufsfeld Konstruktionstechnik

    Berufsfeld Kunststofftechnik

    Berufsfeld Luftfahrttechnik

    Berufsfeld Medizintechnik

    Berufsfeld Produktionstechnik

    Berufsfeld Textiltechnik

    Berufsfeld Verfahrenstechnik

    Modulzuordnung

    Master of Science: Fach Grundlagen des Maschinenbaus: Bereich Berufsfeld 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.


     
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