Welche Federkennlinien gibt es ?
Lineare Federkennlinie: Federkraft und Weg sind Proportional
Progressive Federkennlinie: Federkraft nimmt mit steigendem Federweg überproportional zu
Degressive Federkennlinie: Federkraft nimmt mit steigendem Federweg unterproportional zu
Warum wird Stahl als Feder Werkstoff verwendet und kein anderes Material?
Hohe Streckgrenze und Elastizitätsgrenze
-> große Kraft ohne bleibende Verformung
Dauerschwingfest
Verformbarkeit und Wärmebehandlung
Andere Materialien bieten die Kombination aus Fedtigkeit und Elastizität nicht so gut
Warum ist CuCrZr ein guter Werkstoff für die Kontaktfedern?
Hohe mechanische Festigkeit
Hohe Elektrische Leitfähigkeit
Gut Temperaturbeständig
Chrom erhöht die Zugfestigkeit und Dehngrenze so wie verbessert die Temperaturbeständigkeit
Zirkon erhöht die Rekristallisationstemperstur und erhöht somit die Stabilität bei hohen Temperaturen , Erhöht Korrosionbeständigkeit
Sehr Gutes Relaxationsvermögen
Was ist Relaxation ?
Wenn unter konstanter Dehnung die Spannungen im Material über die Zeit abnehmen
Verursacht durch Platische Viskose Prozesse im Werkstoff
Was ist FDM Druck ?
“Fused Deposition Modeling”
Thermoplatischer Kunststoffdraht erhitzt/ geschmolzen wird und Schicht für Schicht aufgebracht wird
Wird auch Schmelzschichtung genannt
Was ist SLS?
“Selektives Lasersintern”
Pulver Materialien meist Thermoplaste werden durch Hochleistungslaser Schichtweise Selektiv miteinander Verschmolzen
Was ist SLA ?
“Stereolithografie”
Flüssiges Lichtempfindliches Kunstharz wird schichtweise durch UV-Licht oder UV-Laser ausgehärtet
Sehr genau, Glatte Oberfläche und feine Details aus.
Warum leitet Kuper den Strom besser als Stahl?
Kupfer hat ein einziges Valenzelektron das sich sehr frei bewegen kann und dadurch Strom gut leitet
Eisen verhindert das freie Bewegen der Elektronen bei Stahl, führt zu größerem Widerstand
Was ist die Elektrochemische Spannungsreihe?
Ist eine sortierte List von Werkstoffen nach ihrem Standartelektrodenpotenzial.
Es kann damit geschaut werden ob ein Werkstoff bei einer Chemischen Reaktion Elektroden abgibt (Oxidiert) oder Elektroden aufnimmt (reduziert)
Reihe ordnet Chemische Element nach ihrer Fähigkeit Elektronen abzugeben oder aufzunehmen
Negatives Standardpotenzial (Alu) sind ehr unedel und geben leicht Elektronen ab
Positives Standardpotenzial (Gold) sind edler und nehmen lieber Elektroden auf
Was ist PBT?
“Polybutylenterephthalat”
Ist ein Polyester
Hohe chemische Beständigkeit
Gute Mechanische Festigkeit
Thermoplast
Was sind Thermoplaste ?
Kunststoffe die bei Erwärmung weich und Formbar machen lassen und beim Abkühlen wieder aushärten
Thermoplaste können beliebig oft geschmolzen werden
Gut recyclungsfähig
Bestehen aus Linearen und verzweigten Polymerketten die nur durch Physikalische Bindungen verbunden sind
PET
PP
PC
Was sind Duroplaste?
Sind Kunststoffe die nach Aushärtung nicht mehr Schmelz und verformbar sind
Engmaschigvernetzt
Vernetzung ist Dauerhaft
Nach Aushärtung formstabil
Hart steif und Spröde
Schwer Recycelbar
Was sind Elastomere ?
Kunststoffe die sich durch ihre Elastizität auszeichnen
Lange vernetzte Polymerketten die sich stark dehnen lassen und nach Entlastung wieder in den Uhrsprung zurück gehen
Umrechnung in Rad
Winkel in Rad= Winkel in Grad x Pi/180
Winkel von Rad in Grad umrechnen
Winkel in Grad = Winkel in Rad x180/Pi
Was ist die Lüdersdehnung
Die Lüdersdehnung ist eine Phase der plastischen Dehnung bei fast Konstanter Spannung, in der Versetzungen sich von Fremdatomen lösen und durch das Material wandern, begleitet von sichtbaren Verformungsmustern an der Oberfläche
Ist im Endeffekt die Versetzung von Verschiebung die erst noch festhängt und dann sich plötzlich von den Fremdatomen löst
Warum ist X10CrNi18-8 als Stahl für eine Feder geeignet?
Hohe Festigkeit Elastizität Belastbarkeit macht den Stah zu einem guten Federstahl vorallem für Langlebige Federn
gute Kaltumformbar
Gute Dauerfestigkei
Clinchverbindungen
Sind eine Kombination aus Formschlüssiger Verbindung und Kraftschlüssigerverbindung durch die Reibung
Wie sieht es mit dem Widerstand einer solchen Clinchverbindung aus ?
Es entsteht ein sehr gute elektrische Leitfähigkeit mit geringem Übergangseiderstand
Es entstehen Mikrokontakte
Geringe Relaxationsvorgänge bei clinchverbindung
Wie hängen Leitwert und Wiederstand zusammen?
Leitwert =1/Widerstand
Leitwert ist der Kehrwert des Widerstandes
Hoher Leitwert= gute Strom Leitung und geringen Widerstand
Wie kommt es zur Kaltverfestigung ?
Bei Verformungen im plastischen Bereich kommt es zu Verfestigungen bei Metall.
Versetzungen verschieben sich gegeneinander und bilden eine Art Versetzungsaufstau.
Die gegenseitige Beeinflussung der Versetzungen erfordert eine stetige Erhöhung der Spannungen zu ihrer Bewegung und Erzeugung. Der Widerstand gegen Verformung steig, das Material hat sich somit verfestigt
Worin unterscheiden sich Schubspannungs- und Gestaltänderungshypothese?
Schubspannung (Tresca)
Zweiachsiger Spannungszustand, größte Schubspannung maßgebend
Gestaltänderung (GEH)
Berechnet aus Hauptnormalspannungen
Wann wird GEH und wann Tresca verwendet ?
Tresca bei rotationssymetrischen Spannungszuständen
Drahtziehen, Fließ- & Strangpressen
GEH bei Dreiachsigen Spannungszuständen
Wie können beim Biegen die Druckspannungsbereiche verringert werden
Konstruktive Änderung des Biegeradius und des Innenwinkels
Biegen bei höheren Temperaturen um Fließen zu begünstigen
Zwischen glühen
Warum ist X10CrNi18-8 ein austenitischer Stahl?
Durch den hohen Anteil an Nickel bleibt das Austenitischegefüge bis Raumtemperatur erhalten
Kann X10CrNi18-8 gehärtet oder vergütet werden?
Nein, weil er keine Umwandlung von Austenit zu Sperlit hat und dadurch würde sich beim Härten kein Martensit bilden
Welche Wärmebehandlung wird bei X10CrNi18-8 empfohlen ?
Lösungsglühen bei 1000 -1100 grad
Dabei wird der Stahl kurz erhitzt und anschließend rasch an Luft oder in Wasser abgekühlt, um ein homogenes, spannungsfreies, austenitisches Gefüge herzustellen
Was ist der Moohrschespannungskreis?
Ist eine Grafische Methode zur Darstellung und Analyse von Normal- und Schubspannungen in einem Materialpunkt.
Zeigt, wie sich Normalspannungen und Schubspannungen verschieben
Hauptspannungen, Maximale Schubspannung und Orientierung der Hauptspannungsrichtungen lassen sich direkt ablesen
Visualisiert auf einen Blick, wie sich Normal- & Schubspannungen je nach Schnittrichtung ändern und ermöglicht die schnelle Bestimmung der Extremwerte und Richtungen für die Spannungen
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