Menges Werkstoffkunde Kunststoffe

Menges, Georg; Haberstroh, Edmund; Michaeli, Walter; Schmachtenberg, Ernst

doi:10.3139/9783446443532.fm

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“…Physikalische Alterung führt dabei zu Änderungen der morphologischen Struktur des Materials, beispielsweise durch Relaxationsvorgänge oder die Nachkristallisation teilkristalliner Werkstoffe. Demgegenüber führt chemische Alterung zu Änderungen auf molekularer Ebene, beispielsweise zur Aufspaltung oder dem Abbau der Molekülketten (Depolymerisation) [46]. Ein Spezialfall der chemischen Alterung ist die Hydrolyse von Polykondensaten.…”

Section: Mechanismen Der Polymeralterungunclassified

“…Ein Spezialfall der chemischen Alterung ist die Hydrolyse von Polykondensaten. Dabei wird durch die Anwesenheit von Wasser die Synthesereaktion des Polymers umgekehrt und so ein Molekülkettenabbau hervorgerufen [23,46]. Neben der Temperatur wird die Hydrolysereaktion maßgeblich durch den Kristallisationsgrad und die Menge verfügbaren Reagenzmediums beeinflusst [46].…”

Section: Mechanismen Der Polymeralterungunclassified

“…Dabei wird durch die Anwesenheit von Wasser die Synthesereaktion des Polymers umgekehrt und so ein Molekülkettenabbau hervorgerufen [23,46]. Neben der Temperatur wird die Hydrolysereaktion maßgeblich durch den Kristallisationsgrad und die Menge verfügbaren Reagenzmediums beeinflusst [46]. Anzumerken ist, dass bei Thermoplasten zwar die Möglichkeit besteht, das Material erneut aufzuschmelzen und damit die Folgen physikalischer Alterung rückgän-gig zu machen.…”

Section: Mechanismen Der Polymeralterungunclassified

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Viskoelastizität und Anisotropie von Kunststoffen: Ultraschallbasierte Methoden zur Materialparameterbestimmung

Bause

Claes

Webersen

et al. 2017

Tm - Technisches Messen

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ZusammenfassungIn diesem Beitrag werden verschiedene Aspekte der ultraschallbasierten Messtechnik hinsichtlich der Materialparameterbestimmung an viskoelastischen Materialien behandelt. Zunächst wird ein viskoelastisches Materialmodell unter Berücksichtigung von Anisotropie und Kausalität erarbeitet. Nachfolgend werden zwei verschiedene Verfahren zur Charakterisierung von Materialparametern anhand von geführten Ultraschallwellen in zylindrischen und plattenförmigen Strukturen vorgestellt sowie Vor- und Nachteile diskutiert. Dabei wird ebenso auf die Betrachtung von Materialalterung eingegangen. Beispielhaft untersucht werden thermoplastische Materialien wie Polypropylen und Polyamid 6. Zur Charakterisierung starker Anisotropie wird auch auf glasfaserverstärkte Plattenstrukturen mit thermoplastischer Matrix eingegangen.

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Section: Mechanismen Der Polymeralterungunclassified

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Viskoelastizität und Anisotropie von Kunststoffen: Ultraschallbasierte Methoden zur Materialparameterbestimmung

Bause

Claes

Webersen

et al. 2017

Tm - Technisches Messen

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“…Of course, the absolute values for the change in geometry (outer diameter and wall thickness) depend on 030005-3 the melt temperature. Further information concerning the temperature dependent material properties can be obtained from [2].…”

Section: Chillware® Cooling Simulationmentioning

confidence: 99%

Temperature induced dimensional variation in extrusion

Hiesgen¹,

Saul²,

Rauwendaal³

2016

AIP Conference Proceedings

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Die swell as an objective in the design of polymer extrusion dies AIP Conference Proceedings 1769, 140003 (2016) Abstract. Melt temperature variations occur in all polymer extrusion operations using screw extruders. These thermal non-uniformities can result in dimensional variation in the cross section as well as in the extrusion direction. The melt temperature distribution is determined by the viscous dissipation and the conductive heat transfer in the polymer. Conductive heat transfer by necessity requires differences in stock temperatures. Polymers have very low thermal conductivity. As a result, melt temperature non-uniformities in extrusion are often substantial. Temperature differences in the range of 10-30°C are not unusual, especially in large extruders (100-mm diameter or larger).Cross sectional melt temperature variation results in problems like non-uniform wall thickness, ovality, and shape distortion. Axial melt temperature variation results in dimensional variation along the length of the extruded product. One example of such variation is waviness in pipe extrusion; this is a common problem in pipe extrusion operations. This paper will present an analysis of axial dimensional variation caused by temporal melt temperature variation. The analysis will employ an analytical approach to quantify the dimensional variation as well as computer simulation using the software chillWARE ® .

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“…The scientific literature is scarce in numerical based studies regarding the profile extrusion calibrating/cooling system design. The oldest publications, authored by Kurz [6] and Menges et al [7], consist of simple 1D models, which can be only applicable to ideal conditions, like uniform cooling conditions and uniform thickness extrudates. Later, Menges et al [8] developed a 2D modeling approach capable to deal with any extrudate cross-section but neglecting axial heat fluxes, a drawback corrected in the work of Sheehy et al [9] who proposed a hybrid 2D model able to cope with the 3D heat flow phenomena, i.e.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Development of a new 3D OpenFOAM® solver to model the cooling stage in profile extrusion

Fernandes¹,

Habla²,

Carneiro³

et al. 2016

AIP Conference Proceedings

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Development of a New 3D OpenFOAM® Solver to Model the Cooling Stage in Profile ExtrusionAbstract. In this work a new solver is developed in OpenFOAM® computational library, to model the cooling state in profile extrusion. The solver is able to calculate the temperature distribution in a two domain system, comprising the profile and calibrator, considering the temperature discontinuity at the interface. The derivation of the model is based on the local instantaneous energy conservation equation, in conjunction with the conditional volume averaging technique, which yields a single governing equation valid in both domains. Aiming the solution of automatic optimization/parameterization problems, the developed solver was coupled with the DAKOTA toolkit. The application of the novel calculation system is illustrated in a study of a complex geometry extruded profile cooling stage.

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Menges Werkstoffkunde Kunststoffe

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Viskoelastizität und Anisotropie von Kunststoffen: Ultraschallbasierte Methoden zur Materialparameterbestimmung

Viskoelastizität und Anisotropie von Kunststoffen: Ultraschallbasierte Methoden zur Materialparameterbestimmung

Temperature induced dimensional variation in extrusion

Development of a new 3D OpenFOAM® solver to model the cooling stage in profile extrusion

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