Profilkurs auf den Spuren der Kunststoffverarbeitung
Nein, was ihr auf diesem
Bild seht ist nicht das Haargel von Sven, auch wenn die Wirkung nach dem
Trocknen ähnlich wäre, einmal abgesehen davon, dass diese Lösung von längerer
Dauer wäre und vor allem unschlagbar stabil.
Es ist vielmehr der
Grundstoff dessen, womit wir (der Profilkurs Chemie, Klasse 13) uns am 22.01.08
an der Hochschule Pforzheim beschäftigten, der Kunststoffverarbeitung. Es ist
leicht verflüssigter thermoplastischer Kunststoff.
Bei Haselnussschokolade und
Kunststoffteilen gab uns Professor Frey ein Überblick über die, in der
Industrie verwendeten Kunststoffe. Kunststoffe verschiedenster Art sind heute
die Grundlage ach so vieler lebenswichtiger und auch alltäglicher Dinge:
I-Pod-Gehäuse, Motorsägengehäuse, PET-Flaschen, Autoreifen, Kleidung etc.
Ohne die vielseitigen
Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen Thermoplaste ginge heute nichts mehr.
Die Thermoplaste sind darum
so besonders geeignet, da man sie ohne hohen Energieaufwand im
Spritzgussverfahren in Form bringen kann. Grundlage ist Kunststoffgranulat:
hier gefärbt aber auch farblos verwertet.
Da sie jedoch extrem
UV-empfindlich sind, wird ihnen zum Beispiel Russ (Autoreifen) beigemischt. Dem
Rohstoff kann auch mit Glasfasern zusätzliche Stabilität verliehen werden, was
ihn zu einem ausgeklügelten High-Tech-Produkt macht. Ein Grund für die
Vielfältigkeit ist das einfache mögliche Einfärben mit Farbpigmenten. Als
Ersatz für schweres Glas kommen Kunststoffe zum Beispiel auch als Linsen in
modernen Spurmessgeräten und Armaturenbeleuchtungen der Autos und schon lange
als Brillengläser zum Einsatz (Eine Erleichterung für alle Brillenträger!).
Nach dieser Einführung kam
die eigentliche Verarbeitung, das Spritzgießen. Diesen Teil übernahm der
technische Ingenieur Herr Kusterer.
Das Spitzgießen ist ein
Verfahren bei dem verflüssigtes Granulat mit – bei dieser Maschine - 2000 bar
(zum Vergleich: ein Autoreifen hat ca. 2 bar) in eine Form gebracht wird.
Die Maschine schafft es
hierzu einen Gegendruck von umgerechnet 25 t aufzubringen, genug um einen
leichten Kampfpanzer anzuheben. Die Verarbeitungstemperatur beträgt ungefähr
220°C. Als Demonstrationsobjekte stellte Herr Kusterer für uns
Materialteststäbchen her, die aber bald in den Händen mancher Kursteilnehmer
als Cocktail-Rührer ein glückliches Dasein führen werden, statt qualvoll an den
Materialtests der FH-Studenten zu Grunde zu gehen.
Der zweite praktische Teil
war das Thermoformen.
Dabei wird eine erwärmte
Platte mit Vakuum über eine Form gezogen. Beim Erkalten wird die Form
übernommen. So entstehen zum Beispiel Modelle von Schlitten für Erwachsenen,
hier mit der Form dargestellt.
Der Versuch Sortiergefäße
zum Mitnehmen scheiterte leider an mangelndem richtig vorbereitetem oder am zu
dünnen Kunststoff. Mache Kunststoffe können Wasser aufnehmen, das dann beim
Formen zu etwas eigenwilligen Resultaten führt. Eine Idee wäre es gewesen,
diese Resultate für den BK-Unterricht mitzunehmen, sahen sie doch moderner
Kunst zum Verwechseln ähnlich.
Kunststoff zu dünn Kunststoff schlecht
getrocknet
Ergebnis: Keinen Nutzen aber
BK Note 1 ;-)
Die Temperatur zum
Verarbeiten des Rohstoffs ist immer abhängig vom Material. Gesucht wird der
thermoplastische Bereich, innerhalb dem das Material optimale Konsistenz hat.
Zu warm bedeutet flüssig oder Löcher, zu kalt bedeutet schlechte Formgebung.
Würde man eine fertige Form erneut erhitzen, geht sie in den Ausgangszustand
zurück. Diese Eigenschaft wird als Formgedächtnis bezeichnet.
Nach zwei Stunden war ein
interessanter Tag vorbei und der Kurs reiste mit neuem Wissen bestückt und
strahlend zurück nach Vaihingen.
Ein Dankeschön geht an
dieser Stelle an Herrn Stark, der uns diesen lehrreichen Ausflug ermöglicht hat
und mit seinem Wissen selbst die Ingenieure in den Schatten stellen konnte.
Nathalie Schmidt, Felix Köhler (Klassenstufe 13)
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