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[ 220KTKWTP3V23 ] VL Technologien der Polymerverarbeitung 3: Modellierung

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Workload Ausbildungslevel Studienfachbereich VerantwortlicheR Semesterstunden Anbietende Uni
2,5 ECTS B3 - Bachelor 3. Jahr Kunststofftechnik Gerald Berger-Weber 2 SSt Johannes Kepler Universität Linz
Detailinformationen
Quellcurriculum Bachelorstudium Nachhaltige Kunststofftechnik & Kreislaufwirtschaft 2025W
Lernergebnisse
Kompetenzen
Studierende können

• Die grundlegenden Prinzipien der Polymerverarbeitung erklären, einschließlich Fließen, Schmelzen, Mischen, Abkühlen und der Rolle der Polymereigenschaften in diesen Prozessen. (k2)

• Die Prinzipien der Kontinuumsmechanik anwenden, um das Verhalten von Newtonschen und nicht-Newtonschen Flüssigkeiten in der Polymerverarbeitung zu beschreiben. (k3)

• Die Rolle der Massen-, Impuls- und Energieerhaltungsgleichungen sowie deren Anwendung in Polymerverarbeitungssystemen erklären. (k3)

• Thermodynamische Prinzipien erklären und anwenden, um isotherme und nicht-isotherme Strömungen in der Polymerverarbeitung zu analysieren. (k3)

• Beschreiben, wie rheologische Eigenschaften das Fließverhalten von Polymeren und die Verarbeitungseffizienz beeinflussen, einschließlich Scherverdünnung und Viscoelastizität. (k2)

• Wichtige Polymereigenschaften wie Viskosität, deren Abhängigkeit von Druck, Temperatur, Schergeschwindigkeit und Molekulargewicht sowie die Auswirkungen von Viscoelastizität auf das Fließverhalten in der Polymerverarbeitung identifizieren und erklären. (k2)

• Die Bagley-Korrektur erklären und anwenden, um den Eintrittsdruckeffekt im Polymerfluss zu adressieren und die Genauigkeit von Fließmessungen in der Verarbeitung zu verbessern. (k3)

• Die Weissenberg-Rabinowitsch-Korrektur für hohe Schergeschwindigkeiten in der Polymerverarbeitung analysieren und anwenden, um Modellvorhersagen zu verbessern und deren Bedeutung in praktischen Verarbeitungsszenarien zu verstehen. (k4)

• Tribologische Prinzipien interpretieren, einschließlich Reibung, Verschleiß und Schmierung, sowie deren Relevanz in Polymerverarbeitungssystemen. (k3)

• Theoretische Prinzipien von Misch- und Abkühlungsprozessen in der Polymerverarbeitung erklären, einschließlich ihrer Abhängigkeit von Schergeschwindigkeiten und Temperaturgradienten. (k3)

Fertigkeiten Kenntnisse
Studierende können

• Klassifizieren und erklären der Bilanzgleichungen und mathematische Modelle, um das Fließverhalten, einschließlich Newtonscher und nicht-Newtonscher Flüssigkeiten, in der Polymerverarbeitung zu beschreiben. (k3)

• die thermodynamischen Grundlagen interpretieren, die hauptsächlich mit der Polymerverarbeitung zusammenhängen, einschließlich Temperatur-, Volumen- und Druckänderungen in isothermen und nicht-isothermen Strömungsprozessen. (k3)

• experimentelle rheologische Daten interpretieren und wenden Sie diese an, um das Fließverhalten von Polymeren unter verschiedenen Verarbeitungsbedingungen vorherzusagen. (k3)

• grundlegende Probleme im Zusammenhang mit Newtonschen und nicht-Newtonschen Strömungen in der Polymerverarbeitung interpretieren und wenden Sie geeignete Korrekturen wie die Bagley- und Weissenberg-Rabinowitsch-Korrekturen an. (k4)

• tribologische Faktoren wie Reibung und Verschleiß analysieren, um deren Auswirkungen auf Verarbeitungsanlagen und das Verhalten von Polymeren zu verstehen. (k3)

• Misch- und Abkühlprozesse mithilfe theoretischer Prinzipien interpretieren und analysieren, um die Homogenität des Materials und Temperaturverteilungen vorherzusagen. (k3)

• die Auswirkungen der Viskoelastizität auf das Verhalten von Polymeren während der Verarbeitung interpretieren, insbesondere während der Strömungs-, Misch- und Abkühlphasen. (k4)

Studierende können

• die Bedeutung der Modellierung in grundlegenden Arten der Polymerverarbeitungstechniken (z. B. Extrusion, Spritzgießen) verstehen. (k2)

• Die grundlegenden Konzepte der Kontinuumsmechanik, einschließlich Spannung und Dehnung, und deren Zusammenhang in der Polymerverarbeitung erklären. (k2)

• Die Rolle von Massen-, Impuls- und Energiebilanzgleichungen bei der Modellierung des Polymerflusses und des Energietransports während der Verarbeitung verstehen. (k2)

• Thermodynamische Prinzipien wie Phasenänderungen und Druck-Volumen-Temperatur-Beziehungen unter isothermen und nicht-isothermen Bedingungen beschreiben. (k2)

• Beschreiben, wie die rheologischen Eigenschaften von Polymeren (z. B. Viskosität, Elastizität und Viscoelastizität) den Polymerfluss, die Verarbeitungsgeschwindigkeit und die Produktqualität beeinflussen. (k2)

• Die Bedeutung wichtiger Polymereigenschaften wie Molekulargewichtsverteilung, Viskosität, Elastizität und Viscoelastizität für das Verarbeitungsverhalten verstehen. (k2)

• Die Bedeutung und Anwendung der Bagley- und Weissenberg-Rabinowitsch-Korrekturen erklären, um die Genauigkeit von Flussmodellen für die Polymerverarbeitung zu verbessern. (k3)

• Die grundlegenden Prinzipien der Viscoelastizität und deren Auswirkungen auf den Polymerfluss während der Verarbeitung verstehen, einschließlich des Materialverhaltens bei unterschiedlichen Schergeschwindigkeiten. (k2)

• Wichtige tribologische Konzepte wie Reibung, Verschleiß und Schmierung auflisten und deren Relevanz in Polymerverarbeitungssystemen beschreiben. (k3)

• Die grundlegenden Prinzipien von Misch- und Kühlprozessen und deren Einfluss auf Materialeigenschaften und Verarbeitungseffizienz beschreiben. (k3)

Beurteilungskriterien Schriftliche Prüfung
Abhaltungssprache Deutsch. Englisch
Lehrinhalte wechselnd? Nein
Sonstige Informationen Prinzipien der Polymerverarbeitung

Diese Lehrveranstaltung wird in Abstimmung mit den Studierenden wahlweise in deutscher oder englischer Sprache abgehalten. Zumindest werden Unterlagen oder Buchempfehlungen jeweils in deutscher und englischer Sprache zur Verfügung gestellt. Die Prüfung kann wahlweise in deutscher oder englischer Sprache absolviert werden. Der vorherige Besuch der VL Technologie der Polymerverarbeitung 1: Einführung sowie der KV Angewandte Wärmtechnik wird empfohlen.

Äquivalenzen 220KUSTTP3V11: VL Technologien der Polymerverarbeitung 3 (4,5 ECTS)
Präsenzlehrveranstaltung
Teilungsziffer -
Zuteilungsverfahren Direktzuteilung