Fachbuch: Einführung in die Kunststoffprüfung – Prüfmethoden und Anwendungen

Das Buch „Einführung in die Kunststoffprüfung – Prüfmethoden und Anwendungen“ von Prof. Dr.-Ing. Achim Frick und Dr. Claudia Stern gibt auf 270 Seiten eine anschauliche Einführung in die Prüfung von Kunststoffen. Neben einer allgemeinen Einordnung des Fachgebiets innerhalb der Kunststofftechnik, werden die Wichtigkeit dieser Disziplin klar herausgearbeitet, Grundbegriffe definiert und viele Prüfmethoden vorgestellt. Das Buch umfasst weiterhin ein E-Book, das mit einem Code vom Carl Hanser Verlag heruntergeladen werden kann. Das Werk ist in zwölf logisch verknüpfte Hauptkapitel aufgeteilt und führt mithilfe von zahlreichen Illustrationen und bildlichen Beschreibungen anschaulich in die Werkstoffprüfung von Kunststoffen ein. Hierbei werden innerhalb der verschiedenen Prüfmethoden auch immer wieder Beispiele aus der Praxis herangezogen, um die einzelnen Prüfmethoden und die Quervernetzungen zwischen Werkstoff, Verarbeitung und Produkt darzustellen.

In Kapitel 1 erfolgt eine Wiederholung der Grundlagen der Kunststofftechnik. Hierbei wird sowohl auf den Werkstoff selbst als auch auf die Verarbeitung (insbesondere das Spritzgießen) eingegangen. In einer sehr bildlichen Sprache, beispielsweise „… im Bereich der Glasübergangstemperatur Tg und höher beginnen die Makromolekülketten aufzutauen …“ (Seite 7), wird hier das Fundament für die weiteren Kapitel gelegt.

Im nachfolgenden Kapitel 2 wird die Kunststoffprüfung im allgemeinen Kontext motiviert und weiterhin werden die Grundbegriffe bei der „Probenherstellung und Durchführung von Prüfungen“ für die weiteren Kapitel aufbereitet.

In den nachfolgenden Kapiteln werden dann die verschiedenen Disziplinen der Kunststoffprüfung beleuchtet. In Kapitel 3 erfolgt hierzu die Beschreibung der wesentlichen Prüfmethoden zur Kunststoffidentifikation wie der Dichtemessung und der Infrarot-Spektroskopie.

Kapitel 4 behandelt die rheologische Prüfung von Kunststoffen, die sogenannte Rheometrie. Hier werden im Einzelnen Rotationsrheometer, wie beispielsweise das Platte-Platte-Rheometer und das Kapillarrheometer, vorgestellt. Im letzteren Fall wird dabei nochmal besonders auf die in der Industrie verbreitete Bestimmung der Schmelzfließrate eingegangen. Zudem wird innerhalb dieses Kapitels auch die Bestimmung der Lösungsviskosität von Kunststoffen erläutert.

Kapitel 5 stellt mit 62 Seiten das Kernstück der hier vorgestellten Prüfdisziplinen dar – die mechanische Prüfung. Die Autoren unterscheiden zwischen quasistatischer und schlagartiger Beanspruchung sowie statischer und dynamischer Langzeitbeanspruchung.

In Kapitel 6 folgt die tribologische Prüfung. Zuerst wird die Sonderdisziplin der Tribologie nach der Definition vorgestellt, anschließend werden verschiedene Methoden zur Charakterisierung des allgemeinen Gleit- und Verschleißverhaltens der Werkstoffpaarung und zur Bestimmung von Reibkoeffizienten beschrieben.

Kapitel 7 umfasst die thermischen Prüfverfahren. Hierbei unterscheiden die Autoren zwischen der Prüfung unter Temperaturbeanspruchung, der Prüfung der thermischen Alterung und der thermoanalytischen Prüfung. Darüber hinaus wird an dieser Stelle auch das bedeutende Zeit-Temperatur-Verschiebungsprinzip am Beispiel des Arrhenius-Ansatzes vorgestellt.

Kapitel 8 beschreibt die chemische Prüfung von Kunststoffen hinsichtlich Medienbeständigkeit und Spannungsrissbeständigkeit der Kunststoffe.

Die Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften, hier konkret die Massebestimmung und die Bestimmung der Wasseraufnahme, wird in Kapitel 9 diskutiert.

In Kapitel 10 wird eine Einführung in die geometrische Prüfung von Kunststoffbauteilen gegeben. Im Besonderen werden hierbei neben verschiedenen taktilen und berührungslosen Verfahren auch die Begriffe Schwindung, Schrumpfung und Verzug definiert.

Schließlich beschreibt Kapitel 11 die Disziplin der optischen Kunststoffprüfung. In diesem Kapitel wird die Probenpräparation und Interpretation bei einer allgemeinen Sichtprüfung, der Lichtmikroskopie, im Digitalmikroskop und der Rasterelektronenmikroskopie erläutert.

Zusammenfassend kann das Buch mit vielen detaillierten Beschreibungen, zahlreichen unterstützenden Bildern und Skizzen als Einstiegs- bzw. Grundlagenbuch gelesen werden. Aufgrund der in sich geschlossenen Kapitel können dabei auch einzelne Kapitel isoliert, beispielsweise zur Auffrischung und Wiederholung, studiert werden.

Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten und Kai Landsecker, M.Sc.

(aus Kunststoffe 5/2017)

Weitere Informationen.

Einführung in die Kunststoffprüfung – Prüfmethoden und Anwendungen
Achim Frick, Claudia Stern
Carl Hanser Verlag
München 2017
270 Seiten
48,00 (D) Euro
ISBN 978-3-446-44351-8

Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, München

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