Page - 11 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

2 Stand derTechnik 2.1 ThermoplastischeKunststoffe 2.1.1 Grundlagen undEinteilung derKunststoffe Kunststoffe beschreiben neben denmetallischen und keramischenWerkstoffen eine eigeneWerkstoff- gruppemit hoher technologischer und ökonomischerBedeutung. Sie sind eineUntergruppe derPoly- mere, liegen sowohl als organische wie auch halborganischeWerkstoffe vor und besitzen signifikante Eigenschaften, die auf deren sehr großemMolekulargewicht beruhen. [14] In den folgenden Ausführungen zur Beschreibung der Merkmale und Unterteilung der Kunststoffe werden des Öfteren die Begriffe Kunststoff und Polymer verwendet. UmMissverständnisse zu ver- meiden, werden beide Begriffe definiert und deren Unterschiede festgehalten. Der Begriff Polymere benennt nach Saechtling [14] dieGruppe aller Stoffe, die sich ausMakromolekülen zusammensetzen. Der BegriffKunststoffe beschreibt letztlich die Polymere, die chemisch synthetisiert wurden und als technologischeWerkstoffe verwendet werden [14]. Wird der Begriff Polymere verwendet, so ist die gesamte Stoffgruppe gemeint, ohne eine Unterteilung in synthetisch oder natürlich zu bemühen. Bei der Verwendung des Begriffs Kunststoffe soll verstärkt auf die synthetische Herstellung und speziell eingestellten technologischenEigenschaften hingewiesenwerden [13]. Auf molekularer Betrachtungsebene stellen sich Polymere aus natürlichem oder synthetischemVor- kommen als Kettenstruktur dar. EinzelneMoleküle bilden durch kovalente BindungenMolekülgrup- pen, die alsMakromoleküle bezeichnet werden. Zwischen den einzelnenMakromolekülen können so- wohl chemische wie auch physikalische Bindungen vorliegen. Diese beeinflussen den Charakter des vorliegenden Kunststoffs und lassen somit eine sinnvolle Einteilung nach dem Hauptkriterium der Kunststoffe zu.Dieses teiltKunststoffenachdemVerhaltenbei derEinwirkungvonWärmeund/oder Druck auf dessenplastischesVerhalten ein.Kunststoffemit chemischenBindungen zwischendenMa- kromolekülenwerden als vernetzte Polymere bezeichnet, die sich nach einer ursprünglich chemischen Reaktionnichtwieder durchplastischeFormgebungunter demEinfluss vonWärme/Druckumgestal- ten lassen.DieseGruppederKunststoffewirdalsDuroplastebezeichnet.UnvernetztePolymere, auch alsThermoplaste bekannt, lassen sichhingegendurchErwärmung reversibel plastisch verformen. [28] DieDarstellung derMakromolekül-Topologie inAbbildung 2.1 verdeutlicht die unterschiedlicheBin- dungskraft zwischen denMakromolekülen. Die für den Zusammenhalt zwischen denMolekülen ver- antwortliche Kraft nimmt von linear zu vernetzt und verschlauft zu. Neben der Einteilung nach der Möglichkeit, reversible Gestaltänderungen an den Kunststoffen zu bewirken, soll hier eine weitere für die Verarbeitung von Kunststoffen wichtige Eigenschaft der Molekülordnung angeführt werden. Diese Einteilung bezieht sich nach Ehrenstein [13] auf den Grad der regelmäßigen Anordnung von Molekülen. Liegen die Moleküle in gleichmäßiger paralleler Weise zueinander, bilden diese Kristal- lite. Besteht die gesamte Anordnung der Moleküle in einemWerkstoff aus Kristalliten, so liegt ein kristalliner Kunststoff vor. Liegen die Makromoleküle in nicht geordneter Form vor, werden diese als amorphe Strukturen bezeichnet [13]. EinMaß zur Bestimmung derWerkstoffeigenschaften kann durch die Kristallinität definiert werden. Neben amorphen und kristallinen Polymeren können auch