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Kunststoffe sind aus unserem heutigen Leben nicht mehr wegzudenken und tragen aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften zur Grundlage unserer modernen Welt bei. .
Welche Kunststoffe gibt es ? Was leisten sie ? Wie werden sie verarbeitet und wo werden sie verwendet ? Diese Fragen beantworten wir hier im mediacademy-Modul des ikk ebenso wie die Frage nach dem Einklang von Umwelt und Kunststoffen, Recycling und Kreislaufwirtschaft. Nur wenn wir lernen, Kunststoffe sinnvoll und umweltgerecht zu nutzen, haben sie eine Zukunft.
Die Mediacademy-inhalte
Werkstoffe gehören in der Betriebswirtschaftslehre zu den elementaren Produktionsfaktoren, die als Material bei der betrieblichen Leistungserstellung in die Produkte oder Dienstleistungen eingehen.
Verarbeitung
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Spritzgießen
Das Spritzgießen (oft auch als Spritzguss oder Spritzgussverfahren bezeichnet) ist ein Urformverfahren, das hauptsächlich in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt wird. Dabei wird mit einer Spritzgießmaschine der jeweilige Werkstoff verflüssigt (plastifiziert) und in eine Form, dem Spritzgießwerkzeug, unter Druck eingespritzt.
Extrusion
Bei der Extrusion werden feste bis dickflüssige härtbare Massen unter Druck kontinuierlich aus einer formgebenden Öffnung herausgepresst. Dabei entstehen Körper mit dem Querschnitt der Öffnung, Extrudat genannt, in theoretisch beliebiger Länge. Die Extrusion von keramischen Massen wird auch Strangpressen genannt.
Kalandrieren
Kalander (von frz. calandre „Rolle“) ist ein System aus mehreren aufeinander angeordneten beheizten und polierten Walzen aus Schalenhartguss oder Stahl, durch deren Spalten eine Schmelze oder andere Materialien hindurchgeführt werden. Es dient zur Herstellung von Folien aus Kunststoffen (PVC, PE, PS etc.), Gummi, Metallen (Aluminium, Zinn) und Papier.
Rotationsformen
Rotationsformen ist ein Kunststoff-Bearbeitungsverfahren für Hohlkörper, bei dem eine Schmelze in einem rotierenden Werkzeug an der Wandung erstarrt.
Schäumen
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Gießen
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Blasformen
Das Blasformen ist ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen und zählt zu den Spritzgießsonderverfahren.
Umformen
Thermoplaste erweichen bei Erwärmung. Sie können dann bei geringen Umformkräften in eine neue Form gebracht werden. Nach der Abkühlung behalten sie diese bei. Ein Beispiel für die industrielle Nutzung dieses Effektes ist das Thermoformen.
Fügen
Die Fügeverfahren nehmen in der Kunststoffverarbeitung eine wichtige Stellung ein. Grob unterteilen lassen sich diese Verfahren in mechanische, thermische (Schweißen) und klebtechnische Verbindungen.
Schweißen
Das Schweißen ist eine Gruppe von Fügeverfahren zum dauerhaften Fügen (Verbinden) von zwei oder mehr Werkstücken. Das Schweißen gilt als wichtigste Gruppe der Fügeverfahren. Nach DIN 8580 Hauptgruppe 4 Teil 6 wird es als Fügen durch Schweißen definiert.
Kleben
Das Kleben ist ein Fertigungsverfahren aus der Hauptgruppe Fügen. Wie Schweißen und Löten gehört auch das Kleben zu den stoffschlüssigen Fügeverfahren. Durch Kleben werden Fügeteile mittels Klebstoff miteinander verbunden.
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Materialprüfung
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Zugversuch
Der Zugversuch ist ein genormtes Standardverfahren der Werkstoffprüfung zur Bestimmung der Streckgrenze, der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung und weiterer Werkstoffkennwerte. Er zählt zu den quasistatischen, zerstörenden Prüfverfahren.
Viskositätsprüfung
Ein Viskosimeter ist ein physikalisches Messgerät zur Bestimmung der Viskosität (Widerstand einer Flüssigkeit gegen eine erzwungene Bewegung). Nur wenn ein Produkt in Bewegung gesetzt wird, kann über die Viskosität einer Flüssigkeit eine Aussage getroffen werden. Es gibt unterschiedliche Arten von Viskosimetern, die sich in der Messmethode unterscheiden. Entgegen der weitläufigen Meinung, dass sich mit Viskosimetern im Gegensatz zu Rheometern nur newtonsche Flüssigkeiten messen lassen, werden Viskosimeter auch für die Charakterisierung nicht-newtonscher Flüssigkeiten verwendet.
IR-Analyse
Infrarotstrahlung, auch IR-Strahlung, Infrarot, selten Ultrarotstrahlung, ist in der Physik elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich zwischen sichtbarem Licht und der längerwelligen Terahertzstrahlung. Üblicherweise ist damit Licht mit einer Wellenlänge zwischen 780 nm und 1 mm gemeint. Dies entspricht einem Frequenzbereich von 300 GHz bis 400 THz bzw. einem Wellenzahlbereich von 10 cm−1 bis 12800 cm−1.
CT-Analyse
Die Computertomographie bzw. Computertomografie (von altgriechisch τομή tomé, deutsch ‚Schnitt‘ und γράφειν gráphein, deutsch ‚schreiben‘), Abkürzung CT, ist ein bildgebendes Verfahren in der Radiologie.
DSC-Messung
Die dynamische Differenzkalorimetrie oder auch Differentialthermoanalyse ist ein Verfahren der thermischen Analyse zur Messung von abgegebener oder aufgenommener Wärmemenge einer Probe bei Aufheizung, Abkühlung oder einem isothermen Prozess.
Warmformbeständigkeit
Die Wärmeformbeständigkeit ist ein Maß für die Temperaturbelastbarkeit von Kunststoffen. Wegen deren viskoelastischen Materialverhaltens gibt es für Kunststoffe keine streng definierte obere Einsatztemperatur, stattdessen wird eine Ersatzgröße unter definierter Last bestimmt. Dazu stehen zwei genormte Methoden zur Verfügung.
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Anwendungen
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Recycling
Beim Recycling (gelegentlich als RC abgekürzt), Rezyklierung bzw. Müllverwertung werden Abfallprodukte wiederverwertet bzw. deren Ausgangsmaterialien werden zu Sekundärrohstoffen.
Kreislaufwirtschaft
Eine Kreislaufwirtschaft (englisch circular economy) ist ein regeneratives System, in dem Ressourceneinsatz und Abfallproduktion, Emissionen und Energieverschwendung durch das Verlangsamen, Verringern und Schließen von Energie- und Materialkreisläufen minimiert werden; dies kann durch langlebige Konstruktion, Instandhaltung, Reparatur, Wiederverwendung, Remanufacturing, Refurbishing und Recycling erzielt werden. Das Recycling ist dabei zumeist das Mittel letzter Wahl.
Umwelt
Alternativen zum Kunststoff
Man könnte meinen, es gäbe schon eine Lösung für das Plastikproblem: Biokunststoff. Der Begriff findet sich in letzter Zeit immer häufiger etwa auf Plastiktüten, Einweggeschirr und Müllbeuteln – und klingt nach Materialien aus Naturstoffen, die binnen kürzester Zeit auf dem Kompost verrotten. Doch so einfach ist die Sache mit dem alternativen Plastik nicht.
Kunststoff und umwelt
Es gibt viele Ansätzen, die Einträge von Kunststoffen in die Umwelt zu verringern. Potenziale bestehen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, vom Design der Kunststoffe, über ihre Produktion, den Vertrieb, die Nutzungsphase bis hin zur Entsorgung und zum Recycling.
Zukunfts-Trends
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die initiatoren
die uni
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Prof.dr. hans-Josef endres
Das Institut
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Die faszinierende Welt der Kunststoffe
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