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September 2012
Aktualisierung 08.04.2017

 Erläuterungen und Definitionen

Additive / Füllstoffe / Verstärker:

Additive sind Stoffe, die einem Polymer hinzugefügt werden, um dessen Eigenschaften oder Verhalten gezielt zu verändern. Für Thermoplaste werden heute eine Vielzahl von Additiven eingesetzt, die das mechanische Eigenschaftsprofil erweitern, die Verarbeitbarkeit verbessern, das Erscheinungsbild der Fertigteile modifizieren oder die Umgebungsbeständigkeit verstärken. Additive erhöhen die Flammwidrigkeit oder die UV-Stabilität. Verstärkungsfasern haben sehr spezifische Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften: sie erhöhen den Elastizitätsmodul und senken die Schlagzähigkeit. Füllstoffe erhöhen ebenfalls die Steifigkeit und werden außerdem eingesetzt, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern oder Kosten einzusparen. Weichmacher senken den Elastizitätsmodul und erhöhen die Flexibilität der Teile.

Alterung / Degradation / Qualitätsminderung:

Alterung ist die Änderung in der chemischen und/oder physikalischen Struktur eines Materials, verursacht durch Wärme oder Licht. Daraus resultieren meistens erhebliche Eigenschaftsverluste; auch Degradation oder Qualitätsminderung genannt.

Anisotropie / Isotropie:

Anisotropie bedeutet Eigenschaften mit unterschiedlichen Meßwerten, in verschiedenen Richtungen. Bei anisotropen Materialien sind zahlreiche Eigenschaften abhängig von der Meßrichtung. Bei isotropen Materialien sind sie von der Meßrichtung unabhängig.

Antistatikum / Staubabweiser:

Ein Antistatikum ist eine chemische Substanz, die dem Polymer beigegeben oder mit der die Oberfläche beschichtet wird. Sie senkt den elektrischen Oberflächenwiderstand,verhindert die Bildung statischer Elektrizität auf der Oberfläche und verhindert das Anziehen von Staub. Bei niedriger Dosierung: staubabweisend. Bei höherer Dosierung: antistatisches Verhalten.

amorph / teilkristallin

Bei amorphen Kunststoffen liegen die Makromoleküle ungeordnet nebeneinander bzw. ineinander verschlungen, ähnlich wie die Fasern in einem Wattebausch. (z.B. PC, PMMA, PVC, PS) . Je schlanker (weniger verzweigt) die Fadenmoleküle sind, desto mehr kristalline Bereiche können sich bilden, d.h. desto höher der Kristallisationsgrad. Mit zunehmendem Kristallisationsgrad steigen Dichte, Steifigkeit, Festigkeit, usw. Teilkristalline Kunststoffe sind auch im nicht eingefärbten oder gefüllten Zustand opak, d.h. milchig trüb. Amorphe Kunststoffe sind grundsätzlich transparent (Ausnahme: ABS und SB). Amorphe Kunststoffe haben geringere Schwindungswerte als teilkristalline Massen. Mit amorphen Massen lassen sich daher mit geringerem Aufwand höhere Genauigkeiten erreichen als bei teilkristallinen. Amorphe Thermoplaste sind zwischen Schmelztemperatur und Einfriertemperatur stark elastisch verformbar. Sie müssen daher mit genügend niedrigem Nachdruck verarbeitet werden, um Eigenspannungen zu vermeiden. Bei amorphen Thermoplasten besteht also gegenüber teilkristallinen ein höheres Risiko, dass die Spritzteile spannungsbehaftet sind. Es sollte daher mit mehren (kleiner werdenden) Drücken in der Nachdruckphase gearbeitet werden. Die Empfindlichkeit gegenüber Lösungsmitteln und bezüglich Spannungsrißbildung ist bei amorphen Massen grundsätzlich höher als teilkristallinen.

Anwendung / Artikel / Komponente / Formteil:

Ein aus einem thermoplastischen Material geformtes Teil.

 Ausblühen / Formbelag:

• Ausblühen ist das Austreten von Gleitmitteln oder Weichmachern an die Oberfläche von Formteilen.

• Formbelag ist die Ablagerung von Stoffpartikeln aus dem Material an den formgebenden Werkzeuginnenflächen.

Biegemodul / Zugmodul:

• Der Biegemodul ist das Verhältnis der aufgebrachten Spannung zur Durchbiegung in einer Biegeprüfung. Er ist ein Maß für die Steifigkeit des Materials im elastischen Bereich.

• Der Zugmodul ist ebenfalls ein Indikator der Steifigkeit: wirkende Zugspannung dividiert durch resultierende Dehnung. Im allgemeinen ist dies ein exakteres Maß als der Biegemodul. Für praktische Zwecke sind die Biege- und Zugmoduln oft gleich: praktische Erwägungen legen fest, welche Methode verwendet werden soll.

Biegespannung:

Maximale Nennspannung an der Außenfläche eines Prüfkörpers, gemessen im Mittelpunkt der Durchbiegung zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Tests. Die maximale Biegespannung, bei der es zum Bruch des Prüfkörpers kommt, ergibt den Wert fürdie Biegefestigkeit.

Blend / Legierung:

Polymerblends sind Kombinationen aus zwei oder mehr mischbaren Polymeren: mehr mechanisch als chemisch miteinander verbunden. Blending ist ein Prozess, ist die Mischung oder Reaktion von zwei oder mehr Polymeren, um verbesserte Produkteigenschaften zu erhalten. Blending erlaubt das Schneidern von bestimmten Produkteigenschaften. Jedes einzelne Polymer hat erwünschte, aber auch fehlende, bestimmte Eigenschaften.Wenn diese besonderen Eigenschaften kombiniert werden, übertrifft das daraus resultierende Blend die Eigenschaften der ursprünglichen Polymere. Im allgemeinen besteht keine klare Abgrenzung zwischen den Begriffen Legierung und Blend.

Brandverhalten:

Sämtliche physikalischen und/oder chemischen Veränderungen eines Produkts oder einer Struktur aufgrund von direkter oder indirekter Feuereinwirkung. Begriffe wie Flammenausbreitung und Brenngeschwindigkeit sollten nur im Zusammenhang mit konkreten Prüfbedingungen gebraucht werden.

Brechungsindex:

Quotient der Sinuswerte der Ein- und Austrittswinkel des Lichts bei transparenten oder transluzenten Materialien.

Brennbarkeit:

• Exotherme Reaktion eines Stoffes mit einem Oxidator, meistens begleitet von Flammen und/oder Glühen/ Glimmen und/oder Rauchentwicklung.

• Brennbar: fähig zu brennen.

• Nicht-brennbar: unter bestimmten Testbedingungen nicht fähig zu brennen.

• Beim Glimmen verbrennt ein festes Material ohne Flamme, aber unter Lichtabgabe von der Glimmzone.

• Glühen: Lichtabgabe des Materials hervorgerufen durch intensives Aufheizen; kann mit oder ohne Brennen erzeugt werden.

Bruch:

Trennung eines festen Körpers durch physikalische oder chemische Krafteinwirkung in zwei oder mehr Teile mit neuen Oberflächen. Sprödbruch erfolgt plötzlich nach kaum oder keiner plastischen Verformung. Zähbruch erfolgt nach einer ausgeprägten plastischen Verformung.

Chemikalienverträglichkeit:

Die Verträglichkeit von Polymeren mit chemischen Stoffen oder chemisch aggressiver Umgebung hängt entscheidend von der jeweiligen Einwirkungsdauer, der Spannungsbelastung im Formteil, der Temperatur und anderen Phänomenen ab. So kann eine für nichtbelastete Teile völlig harmlose Umgebung bei hoher Belastung zu Spannungskorrosionsproblemen führen. Wenn spannungsbelastete Formteile unter dem Einfluss bestimmter Chemikalien versagen, spricht man von Spannungskorrosion bei teilkristallinen Polymeren und von umgebungsbedingter Spannungsrißbildung bei amorphen Polymeren . 

Dichte:

Als Dichte  bezeichnet man das Verhältnis aus Masse und Volumen einer Stoffmenge. 

Erweichungsbereich:

Temperaturbereich, in dem ein Kunststoff vom festen in einen weichen Zustand übergeht (Glasübergang) oder in dem sich seine Härte abrupt und substantiell ändert.    

Erweichungstemperatur:

Unter kontrollierten Prüfbedingungen ermittelte Temperatur, bei der das Material einen bestimmten Grad an Verformung aufweist.

Farbton:

Einer der drei psychologischen Attribute der Farbe, die durch die Ausdrücke rot, gelb, blau etc. beschrieben werden.

Festigkeit:

Die Fähigkeit eines Materials, angewendeten Kräften gegenüber ohne Nachgeben oder Bruch zu reagieren. Die Festigkeit eines Materials variiert sehr stark mit der jeweiligen Art der Beanspruchung. Ein Material, das unter statischer Belastung fest und zäh ist, kann sich bei zyklischer Belastung oder Schlagbelastung als schwach und spröde erweisen.

Flammwidrigkeit:

• Retardent oder Retarder (Hemmer, Verzögerer) sind Substanzen, die in geringen Mengen verwendet werden, um die chemische Reaktionsgeschwindigkeit zu reduzieren.

• Ein Flammschutzmittel (FR, Flame Retardant) ist eine Substanz, die einem Material beigemischt oder aufgetragen wird, um im Brandfall die Ausbreitung von Flammen zu verzögern, zu begrenzen oder zu verhindern. Flammschutzmittel werden als externe Additive dem Polymer beigemischt oder bei der Polymerisation als interne chemische Gruppe eines Basispolymers in die Struktur des Kunststoffs eingebunden.

• Flammwidrigkeit ist die natürliche oder durch Zusätze und Behandlung gewonnene Eigenschaft eines Materials, die Ausbreitung von Flammen zu verzögern, zu begrenzen oder zu verhindern.

Formtrennmittel:

Auf die Werkzeuginnenwände aufgetragene oder ins Polymer eincompoundierter Hilfsstoff, der das Entformen der Teile aus dem Werkzeug erleichtert.

Glanz:

Der Grad, mit dem eine Oberfläche optische Perfektion hinsichtlich Reflexion erreicht. Das Maß für das Glänzen einer Oberfläche.

Glühdrahtprüfung:

Eine auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizte Drahtspitze oder Nadel wird 30 s lang gegen die Kunststoffprobe gehalten. Die Zeit, die die Flammen bis zum Verlöschen brauchen und das Entstehen von brennenden Tropfen entscheiden darüber, ob die Probe den Test besteht oder nicht.

Glühen:

Lichtemission, die von einem intensiv erwärmten Material ausgeht. Kann mit oder ohne Verbrennung erfolgen.

Härte:

Die Härte eines Materials wird durch seinen Widerstand gegen Kratzen und Eindrücken gemessen. Die gebräuchlichsten Härteprüfungen messen die Eindruckfestigkeit unter genormten Bedingungen. Eine Kugel oder ein Kegelstumpf, mit genau definierten Abmessungen, wird mit einer bestimmten Kraft in die Oberfläche der Materialprobe gedrückt. Der gemessenen Eindrucktiefe oder -fläche wird ein numerischer Skalenwert zugeordnet. Für Kunststoffe sind die gebräuchlichsten Prüfmethoden die Kugeldruckprüfung, sowie die Methoden nach Rockwell und Shore.

homogen / heterogen:

• Homogen bedeutet, dass ein Material von einem zu einem anderen Punkt gleichförmig, oder konstant zusammengesetzt ist, wie bei ungefüllten Thermoplasten.

• Heterogen bedeutet, dass ungleichmäßige Strukturbereiche auftreten können, wie bei glasfaserverstärkten Thermoplasten.

Homopolymer:

Homopolymere sind Polymere, die nur aus einer einzigen Basiseinheit oder einem Monomer bestehen.

Kaltfluß:

Irreversible Verformung unter mechanischer Belastung.

Kerbempfindlichkeit:

Beschreibt die von einer Kerbe in einem Plastikmaterial ausgehende Bruchanfälligkeit.

Kristallisationstemperatur:

Bei teilkristallinen Kunststoffen der Temperaturpunkt, an dem sich Kristalle bilden .

Kristallisationsgrad:

Bei teilkristallinen Polymeren der kristalline Anteil nach dem Abkühlen, bezogen auf reines kristallines Material.

Lichttransmission:

Es ist ein Maß für Lichtdurchlässigkeit eines Materials und wird als Prozentsatz des durchgelassenen Lichtes bezogen auf das einfallende Licht angegeben.

Lichtechtheit:

Unter Lichtechtheit versteht man die Farbstabilität eines Polymers gegenüber Lichteinwirkung ohne direkte Bewitterung. Daher ist Lichtechtheit nicht das gleiche wie Witterungsbeständigkeit. Die Lichtechtheit wird durch künstliche Belichtung geprüft.

Maßgenauigkeit:

Toleranzgenaue Abbildung der Werkzeugkavität durch das Formteil, auch Formtreue genannt, nicht identisch mit Dimensionsstabilität.

Matt:

Das optische Erscheinungsbild einer Oberfläche, das Gegenteil von Glanz.

Migration:

Diffusion und Penetration eines Additives aus einem Kunststoff in andere, den Kunststoff berührende Materialien.

Modul:

Ein Maß für die Steifigkeit eines Kunststoffs, welches im linear-elastischen Bereich seiner Spannungs-/ Dehnungskurve ermittelt wird. Der Modul wird in N/mm² oder MPa angegeben. Je höher der Wert, desto steifer das Material.

Monomer / Polymer:

• Ein Monomer ist die kleinste Struktureinheit, aus der Polymere gebildet werden.

• Polymere entstehen durch den Prozess der Polymerisation, bei dem viele Monomere zu langen Molekülketten mit höherer Molekülmasse verbunden werden. Polymerisationsreaktionen sind kontrollierbar, um Molekülketten bestimmter Länge oder bestimmter molarer Masse herzustellen. Alle Kunststoffe sind polymerer Natur.

Nachbrennen:

Die Fortdauer des Brennens eines Materials, nach dem die Zündquelle entfernt wurde. Die Nachbrennzeit oder Brenndauer ist die Zeitdauer, während der das Material unter bestimmten Testbedingungen nach Entfernen der Zündquelle weiterbrennt.‘  

Nadelflammenprüfung:

Entflammbarkeitsprüfung. Simuliert die Auswirkung kleinerer Flammen beim Kontakt mit Kunststoff in defekten Elektrogeräten.

Oberflächenwiderstand:

Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen Stromfluss auf seiner Oberfläche. Feldstärke der angelegten Gleichspannung dividiert durch die lineare Stromdichte an der Oberfläche des Prüfkörpers.

Treibmittel:

Treibmittel dienen zur Herstellung von Schaumstoffen aus der flüssigen, viskosen Reaktionsmasse. Dabei wird zwischen chemischen und physikalischen Treibverfahren unterschieden.

physikalisches Treibmittel: Flüssigkeiten, die bei niedriger Temperatur verdampfen. Dadurch Blähen die Granulatkörner oder Kunststoffschmelze auf.

chemisches Treibmittel: Stoffe die sich bei bestimmten Temperaturen zersetzen und durch Reaktion z.B. mit Wasser (Luftfeuchtigkeit) Gase bilden.

Copolymerisat:

vereinigen verschiedener Kunststoffe durch chemische Reaktion.


Polyblend:

mechanisches vermischen zweier Kunststoffe, Bindung durch physikalischer Reaktion.


Polymerisationsgrad:

Anzahl der Grundbausteine im Elastomer.


Prepregs:

Platten mit vorgemischten Harz getränkt.

Zugversuch:

Der Zugversuch ist der wichtigste Versuch der mechanischen Werkstoffprüfung. Er dient zur Bewertung der Festigkeits- und Verformungseigenschaften von Werkstoffen. Ermittelt werden Spannungs-Dehnungs-Diagramme, E-Modul im linearen Bereich, Zugfestigkeit als Zugspannung bei Höchstkraft (N/mm²), Reißfestigkeit als Zugspannung beim Reißen (N/mm²).

Spannungs- Dehnungs- Diagramm:

Spannungs- Dehnungs- Diagramm ist die graphische Darstellung des Zusammenhanges zwischen den in einem deformierten elastischen Körper herrschenden elastischen Spannungen und den auftretenden Dehnungen. Spannungs- Dehnungs- Diagramm beschreiben in charakteristischer Weise die Stoffeigenschaften.

E-Modul: Elastizitätsmodul

der E-Modul gibt das Verhältnis der Spannung zur zugehörigen Dehnung eines linear-elastischen Werkstoffes an.

Zugfestigkeit:

Zugfestigkeit ist die Spannung, die im Zugversuch aus der maximal erreichten Zugkraft bezogen auf den ursprünglichen Querschnitt der Probe errechnet wird.

Zugspannung:

Die Zugspannung σ ist der Quotient aus Zugkraft und der Fläche, auf die die Zugkraft wirkt.

Reißfestigkeit als Zugspannung beim Reißen (N/mm²):

Reißfestigkeit ist die Zugspannung im Augenblick des Reißens, nicht unbedingt gleich der Zugfestigkeit. Auch Bruchfestigkeit genannt.

Durchschlagfestigkeit:

Die Durchschlagfestigkeit ist die Festigkeit von Isolierwerkstoffen gegen Hochspannung. Der Kennwert ist der Quotient aus der Spannung und der Probenkörperdicke (Maßeinheit kV/mm). 

Sibylle Rogowski  | sibylle.rogowski@kunststoff-meister.de
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