Leitfaden zu Kunststoffen und mineralischen Werkstoffen

Einführung in Kunststoffe und ihre Eigenschaften

Kunststoffe sind Materialien, die formbar sind. Es gibt verschiedene Typen für unterschiedliche Anwendungen wie Snacks, mit akzeptablem Widerstand, für leichte Arbeiten und einfach zu formen. Sie werden synthetisch aus anderen Produkten wie Erdöl oder Gas hergestellt. Man unterscheidet sie nach ihrem thermischen Verhalten:

• Thermoplaste: Sie werden durch Wärme geformt. Wenn sie abkühlen, werden sie fest, können aber erneut erhitzt und mehrfach umgeformt werden.
• Duroplaste: Diese Kunststoffe werden unter Hitze einmalig modelliert und behalten danach dauerhaft ihre Form.

Verfahren zur Gewinnung von Kunststoffobjekten

Unsere Materialien basieren auf Naturprodukten wie Cellulose, Kohlenstoff, Erdöl und Gas. Zusammenfassend lässt sich sagen: Kunststoffe werden oft in rauen Mengen gefertigt. Zur Identifikation der Kunststoffe nutzt man verschiedene Methoden:

• Die meisten weichen Kunststoffe lassen sich mit spitzen Instrumenten ritzen.
• Dichtere Kunststoffe sinken im Wasser, was man beim Untertauchen bemerkt.
• Durch die Beobachtung der Flamme beim Verbrennen lassen sich spezifische Eigenschaften entdecken.

Modellierungstechniken für Kunststoffe

Spritzgießen (Injection)

Kunststoffgranulat wird in einen Trichter eingeführt. Eine große Förderschnecke bewegt es durch ein beheiztes Rohr, wo das Material schmilzt, bevor es in eine Form gepresst wird.

Formpressen

Dieses Verfahren wird oft für Duroplaste verwendet. Ein pulverförmiges Material wird in eine Presse gegeben, die Form schließt sich und das Objekt nimmt die gewünschte Gestalt an.

Vakuumformen

Hierbei wird eine Platte aus Thermoplast verwendet. Die Folie wird über einem Heizkörper erwärmt, bis der Kunststoff pastös wird. Durch einen Unterdruck (Vakuum) schmiegt sich die Platte an das Werkzeug an und nimmt dessen Form an.

Extrusion

Dieses Verfahren dient der Herstellung von Rohren, Kanälen und elektrischen Leitungen.

Blasformen (Bufatge)

Zur Erstellung hohler Objekte wie Spielzeug oder Ampullen. Das Material wird in Zylinderform in eine geschlossene Form gebracht. Durch Injektion von Druckluft bläht sich das Material auf und legt sich an die Wände der Form an.

Kalandrieren (Calandratge)

Die Kunststoffmasse wird durch rotierende Walzen geführt, wodurch flache Blätter oder Folien entstehen.

Techniken der Mechanisierung und Bearbeitung

Kennzeichnung: Kunststoffe, die wir normalerweise in der Schule verwenden, sind oft durch eine Schicht aus durchsichtigem Kunststoff geschützt.

Schneiden und Brechen: Bei Blättern mit geringer Dicke kann eine Nut in den Kunststoff mit Hilfe eines Körners gemacht werden, um die beiden Teile danach zu trennen.

Sägen: Bei etwas dickeren Platten werden Rillen gesägt, wie es beim Schneiden von Holz oder Metall gemacht wird.

Bohren: Auch bei geringen Dicken können Bohrer verwendet werden; das Verfahren wird mit entsprechenden Bohrern durchgeführt.

Fügen von Kunststoffen

• Kleben: Verwendung spezieller Klebstoffe für stoffschlüssige Verbindungen.
• Lösemittelschweißen: Verschmelzen der beiden Kunststoffstücke mittels Lösungsmittel.
• Mechanische Verbindung: Einsatz von Nieten, Schrauben oder verschiedenen Gewindearten.

Behandlung von Kunststoffabfällen

Abfälle, die im Haushalt als Feststoffe anfallen, sollten sortiert werden: organische Stoffe, Papier, Karton, Metalle, Glas und Kunststoffe.

Mineralische Werkstoffe und Agglomerate

Steine stammen aus Sand- und Kiesvorkommen und bilden harte, feste Massen. Agglomerate sind Materialien, die nach dem Vermischen mit Wasser die Eigenschaft haben, fest zu werden.

• Mörtel: Eine Mischung aus Sand, Zement und Wasser.
• Beton: Besteht aus Kies, Zement und Wasser; er ist nach dem Aushärten extrem druckfest.

Keramische Materialien und ihre Eigenschaften

Diese bestehen aus einer Tonmischung (L'argila), die durch die Zersetzung von Gestein entsteht und eine hohe Plastizität aufweist.

• Fliesen: Dünne keramische Stücke, die oft mit einer Emaille-Schicht überzogen sind.
• Steinzeug: Eine kompakte, wasserdichte und harte Masse, ideal für Bodenbeläge.
• Feuerfeste Materialien (Refractaris): Diese halten sehr hohen Temperaturen stand.

Werkzeuge für die Steinbearbeitung

Werkzeuge werden für verschiedene Aufgaben genutzt:

• Vorbereitung von Materialien wie Mörtel für Bauarbeiten.
• Errichten von Wänden oder Verlegen von Fliesen.
• Teilweiser oder vollständiger Abbruch, z. B. Bohren einer Wand für Leitungen.
• Prüfen der Ausrichtung von Wänden und Fliesen mit einer Wasserwaage.