Hausarbeit zum Thema Kunststoffe

Hey alle zusammen,
wir haben über die Ferien eine Hausarbeit in Chemie zum Thema Kunststoffe aufbekommen. Nur leider komme ich beim letzten Teil dieser Augabe nicht weiter. Dabei müssen wir selbst einen Stuhl designen und dann begründen aus welchem Kunststoff dieser bestehen soll. Ich wollte eine Art Schwingstuhl zu entwerfen. Ich habe Google jetzt schon mehrfach befragt, aber keine wirklich hilfreiche Antwort bekommen. Weiß einer von euch, aus welchem Kunststoff genau ein Schwingstuhl bestehen kann/ soll?
Über ein paar Antworten würde ich mich freuen(:

LG

Hallo Nadde-x3,

wegen der auftretenden Belastung (Überlagerung von statischer Belastung (Körpergewicht) und Schwingbeanspruchung (Biege-Wechsel-Beanspruchung) kommen grundsätzlich nur teilkristalline Werkstoffe infrage. Da das Ding bezahlbar sein soll würde ich von „Exoten“ absehen. Polyamide sind etwas schwierig, da deren mechanische Eigenschaften sehr stark vom Wassergehalt abhängen. (Einen Schwing-Stuhl, der im Winter stocksteif dasteht und im September weiche Knie hat will niemand!)
Bleiben PBT und PET, u.a. wegen der leichteren Verarbeitung (und anderem mehr) würde ich mich für PBT entscheiden.

Die Idee ist nicht nur mir gekommen:
http://www.plasticsportal.net/wa/plasticsEU~de_DE/po…

Viele Grüße

Dipl.-Ing. Thilo Hindert

Hallo Thilo Hindert,

vielen Dank für die hilfreiche und schnelle Antwort. Mir drängt sich jetzt aber trotzdem noch eine zweite Frage auf. Ich habe eben auf einer Internetseite für Stühle Freischwinger entdeckt, die aus „durchgefärbtem Polypropylen“ bestehen. In meinem Chemiebuch steht aber nur „Polypropen“. Kann man das auch zur Herstellung verwenden oder ist PBT immer noch die bessere Wahl? Meine Chemielehrerin legt leider Wert darauf, dass wir uns auf das Buch beziehen und da konnte ich PBT nicht finden…): .Da kann ich nur sowas finden wie: PE, PP, PS oder PVC…

Viele Grüße

Ein schönes Neues Jahr ersteinmal.

Die Frage ist nicht so ganz einfach zu beantworten. Die Materialauswahl ist hier sehr vom Design und der Konstruktion abhängig - theoretisch kann fast alles an Kunststoffen zum Einsatz kommen, es ist dann nur eine Frage der Dimensionierung des Stuhls.

Wie soll denn der Stuhl hergestellt werden - soll es ein Massenartikel werden, der z.B. im Spritzgießverfahren gefertigt werden soll, oder soll es eher eine, mit viel Handarbeit verbundene Einzelanfertigung sein?

Soll nur ein Kunststoff zum Einsatz kommen, oder kann es auch ein Materialmix aus unterschiedlichen Kunststoffen sein?

Wenn Du schon in Google gesucht hast (z.B. „stuhl kunststoff“) dann wirst Du sicherlich die zahlreichen Monoblock-Stühle gesehen haben, also die typischen, meist günstigen Gartenstühle. Hier kommt in der Regel ein Polypropylen, mit 20 - 40% Mineral gefüllt, zum Einsatz. Der Vorteil hierbei ist natürlich das Preis / Leistungs - Verhältnis, der Nachteil die eingeschränkten Gestaltungsmöglichkeiten auf Grund der dürftigen Materialeigenschaften.

Suche Dir einmal Bilder vom „Panton Stuhl“ heraus - hier könnte ich mir vorstellen, dass ein PC, ggf. noch ein PMMA zum Einsatz kam, da es diese Stuhle auch in einer transparenten Variante gab. Ob diese spritzgegossen wurden, oder aus einem Halbzeug, also einer Platte, durch Warmformen hergestellt wurden, kann ich leider nicht sagen. Hmmm … andererseits, wenn es Möbel aus den 60-iger Jahren waren, könnte es auch ein schönes PVC sein - das war da noch nicht so unbeliebt wie heute :smile:

Wenn Du Dir die Bestuhlung von Stadien ansiehtst, wirst Du dort Sitzschalen aus flammwidrigem PP oder PA6, bzw. PA66 finden (flammwidrig wegen bauaufsichtlicher Zulassung). Aber das sind nur die Sitzschalen, der Unterbau ist dann aus Metall. Hergestellt werden diese im Spritzgießverfahren, oder als Blasformteil.
Wenn Du darunter jedoch eine stabile Konstruktion aus z.B. einem glasfaserverstärkem Polyamid machst, könnte es auch funtionieren.

Darf es etwas teurer werden?
Wie wäre es dann mit einem handlaminierten Designstuhl aus einem Carbongewebe mit Epoxidharz?
(die Sicherkeitszellen der Formel 1 - Rennwagen werden aus ähnlichen Werkstoffen hergestellt)

Wie Du siehst, es ist nicht ganz so einfach … und das waren jetz nur ein paar Ideen.

Was auch immer du nehmen wirst, bedenke die korrekte konstruktive Auslegung und versuche Spannungsspitzen bei Belastung zu vermeiden. Kunststoffe verhalten sich hier nicht ganz so wie Metalle :smile:

Viel Spass noch bei der Hausarbeit!

Schön, wenn für die Frau Chemielehrerin die Welt der Kunststoffe mit PE, PP, PS und PVC abgeschlossen ist.
PE und PP sind schnittfestes Heizöl (gut: Opel baut aus PP Dinge, die als Auto verkauft werden), aber für die Belastungen die ein Stuhl so ertragen soll, nur kurzzeitig geeignet ist. Wenn man so einen Stuhl bastelt: Denk’ an die wohlgenährte Tante, die ihren hochwohlgeborenen Körper auf 100 kg angefuttert hat. Wenn die Sitzfläche nur 40 cm tief ist und der Stuhl auf zwei Beinen steht (Schwinger!), dann ist das resultierende Biegemoment weit größer als 100 Nm. Die Schrauben von Auto-Rädern werden mit ca. 120 Nm festgezogen!

Aus PS sind die Verpackungen von CD’s. PS ist auch ganz gut geeignet um daraus Häuser für die Modelleisenbahn zusammenzukleben.
PVC ist es nun wirklich auch nicht, mechanische Überbelastung äußerst sich in Weißbruch - und zwar sehr schnell.
Also: Aus PE, PP, PS oder PVC KANN man z.B. einen Stuhl entwerfen - man sollte es aber nicht!

Viele Grüße

Thilo Hindert

http://www.plank.it/de/produkte/chairs/myto

Auf Grund der hohen mechanischen Belastung empfehle ich einen glasfaserverstärkten technischen Thermoplasten, also z.B. BASF Ultramid (Polyamid) oder BASF Ultradur (PBT). Beispiele s.o.

Hallo,

normale Gartenmöbel sind zum beispiel aus Polypropylen (PP) gefertigt. Ich denke mal dieser Kunststoff wäre der geeignete für deine Aufgabe.

Lg

Hallo und guten Morgen

Ich empfehle Polyamid, Glasfaserverstärkt (PA66)
Hierzu:

http://www.ensinger-online.com/de/hochleistungskunst…

Viel Erfolg bei der Konstruktinon :wink:
Gruss
Bernd

Tut mir leid, ich habe keine Lösung dafür. In jedem Fall muss es ein uv-beständiges Material sein und die Konstruktion des

Hey :wink:

du kannst einen schwingstuhl theoretisch aus mehreren Materialien herstellen je nach dem welchen fokus du setzen willst, also willst du einen nachhaltigen stuhl, einen preiswerten oder einen güstigen stuhl designen?

Wenn du willst können wir auch (klingt jetzt doof) aber mal ne chat session machen in der ich dir direkt helfen kann (am besten heute) und schneller antworten kann.
(btw. ich arbeite bei einem designstudio und bin für materialfokus zuständig)

Kunststoffgerechtes design ist leider nicht soo einfach… wichtig sind vor allem dünne wandstärken mit versteifungen und rippen :wink:

Hallo,
ich könnte mir vorstellen mit einem glasfaserverstärkten Kunststoff (z. B. einem Polyamid) einen solchen Stuhl konstruieren zu können. Natürlich muss man dazu genaue Berechnungen durchführen. Dazu kannst du auf den einschlägigen Seiten der Kunststoffhersteller (wie z. B. Hoechst oder BASF) sicherlich gute Unterlagen finden.
mfG
Helmuth

Hey alle zusammen,

einen

Stuhl designen und dann begründen aus welchem Kunststoff
dieser bestehen soll. Ich wollte eine Art Schwingstuhl zu
entwerfen. Weiß einer von
euch, aus welchem Kunststoff genau ein Schwingstuhl bestehen
kann/ soll?

LG

Hallo Nadde-X3,
deine Frage kurz zu beantworten ist nicht so einfach, ich werde es aber probieren. Falls nötig nochmal melden.
Schau Dir mal den Panton Chair von Vitra an. dieser Designklassiker besteht aus Polypropylen, einem billigen Massenkunststoff(wird zB für Schüsseln eingesetzt). Durch die Formgebung aus konvexen / konkaven Flächen erhält der Stuhl als Freischwinger seine Stabilität. Wöllte man einen vergleichbaren Stuhl aus geraden Platten ohne hilfe der Formstabilität herstellen, müsste man sehr teure Aramid / Kohlefaser Komposit Werkstoffe wie im Flugzeugbau verwenden.
Der Panton Chair ist ein gutes Beispiel wie mit hilfe einer guten Formgebung / Konstruktion eine stabilität erreicht werden kann die man dem Material sonst nicht zutrauen würde.
Ich hoffe ich konnte helfen, ansonsten nochmal melden !