Materiaalkunde Voor Technici Kooijman Pdf Download !!BETTER!!

Het Leerboek Materiaalkunde voor technici is een inleiding in de materiaalkunde voor studenten werktuigbouwkunde, vliegtuigbouwkunde, scheepsbouwkunde en aanverwante studies. Daarnaast zal het boek zijn weg vinden onder ontwerpers, constructeurs en materiaalkundigen, maar is het ook toegankelijk voor anderen die zijdelings met materiaalkunde te maken hebben, zoals bedrijfskundigen, forensisch onderzoekers en chemisch technologen.

4 vii Voorwoord Er is al weer geruime tijd behoefte aan een nieuw boek over materiaalkunde op het niveau van het hoger beroepsonderwijs, dat tevens de brug slaat naar het wetenschappelijk onderwijs. Een boek dat zijn weg zal vinden onder ontwerpers, constructeurs en materiaalkundigen, maar ook toegankelijk is voor anderen die zijdelings met materiaalkunde te maken hebben, zoals bedrijfskundigen, forensisch onderzoekers en chemisch technologen. Steeds meer wetenschappelijke onderzoeksresultaten van de afgelopen vijftien jaar zijn inmiddels vertaald naar materiaalkundige toepassingen. De benadering van de materiaalontwikkeling heeft ook een verandering ondergaan. Dankzij nieuwe onderzoekstechnieken wordt de route van wetenschappelijk onderzoek naar technische toepassing van materialen steeds korter. Dat betekent dat materiaalkeuze en materiaalkunde de weg hebben afgelegd van een soort van rekenkundige opgave naar een meer toegepaste wetenschap. Het gevolg is, dat we de technici van nu, die belast zijn met de verantwoording voor de materiaalkeuze, meer dan ooit efficiënt moeten informeren over de materiaalkundige randvoorwaarden van hun keuzes. Daarnaast moeten we op effectieve wijze de veelheid van beschikbare materialen aan de moderne constructeurs en ontwerpers presenteren. Een boek over materiaalkeuze dus, maar met nadrukkelijke aandacht voor de fysische, chemische en productietechnische aspecten, maar ook voor de gebruiksaspecten van producten en hun materialen. Dit boek gaat dus over toegepaste wetenschap. Ondanks de omvang, is het slechts een korte samenvatting van alles wat mogelijk is op het gebied van de materiaalkeuze. Het is een boek met twee belangrijke leerdoelen. Ten eerste willen we ontwerpers en constructeurs leren te komen tot een zelfstandige en verantwoorde materiaalkeuze. Daarnaast willen we een brug slaan naar de wetenschap. Veel nieuwe materialen worden ontwikkeld. Technici van nu kunnen daar gebruik van maken, maar ze kunnen ook een bijdrage leveren aan de ontwikkeling ervan. Met dit boek wordt dit fascinerende vakgebied ontsloten. We dragen bij aan kennis van productmaterialen op een dermate hoog niveau, dat toepassing en onderzoek in elkaars verlengde kunnen liggen. In dit boek nemen we dat bijna letterlijk. De eerste zes hoofdstukken dragen bij aan materialenkennis en leiden op tot het doen van materiaalkeuze. We vervolgen met een hoofdstuk over materiaalkundige productanalyse, waarin we meerdere onderzoekstechnieken toelichten. Hiermee is de basis gelegd voor een zestal hoofdstukken over de theorie betreffende het gedrag van materialen, geordend naar de groepen kunststoffen, keramische materialen en metalen. Deze worden per groep gevolgd door een vijftal hoofdstukken over materialenkennis, waarmee de materiaalkeuze van groep kan worden verfijnd naar een keuze op materiaalspecificatie. Het boek is visueel opgezet. Veel beeldmateriaal is afkomstig uit de nalatenschap van Wim Bruis, die met goed gevoel voor educatie een enorm archief heeft verzameld bij zijn onderzoeken ten behoeve van productverbetering van

5 viii Leerboek Materiaalkunde voor technici vele producten en alle materiaalgroepen. In zijn stijl is ook veel nieuw materiaal ontwikkeld, om materiaalkunde goed toegankelijk te maken. Bij de keuze per materiaalgroep maken we deels gebruik van de bijzonder inzichtelijke wijze van presenteren van de methode Ashby. Het boek legt hiermee een nadrukkelijke link naar zijn uitstekende (Engelstalige) serie boeken over methodische materiaalkeuze, en de hierop toegesneden Cambridge Engineering Selector, van Granta Design. Voor een meer gespecificeerde materiaalkeuze is meer materiaalkundige kennis nodig. Vandaar dat we de groepskeuze uitbreiden met kennis over specifieke legeringen. We gebruiken voor de materiaalspecificaties de meest gebruikelijke Europese normaanduidingen, welke met name ook aan de DIN gelieerd zijn. Op veel plaatsen in het boek hebben we verwijzingen opgenomen naar informatieve internetsites. Een totale lijst van deze links kan worden gedownload vanaf de website van de uitgever. De snelkoppelingen kunnen dan gemakkelijk worden aangeklikt op de eigen computer. Hierdoor komt veel aanvullend beeldmateriaal beschikbaar als aanvulling of verdieping bij de stof die in het boek behandeld wordt. We hopen dat nieuwe generaties van technici, opgeleid aan de universiteit of hogeschool, dankzij dit boek kunnen genieten van hun uitstekende kennis van materialen en dat ze deze kennis zullen benutten om de wereld te verrijken met vele goede ontwerpen. Maart 009 Marcel Kooijman Marc Pallada

7 x Leerboek Materiaalkunde voor technici 7 Materiaalkundig productonderzoek Visueel onderzoek Macroscopisch onderzoek Microstructuuronderzoek Lichtmicroscopie Elektronenmicroscopie Niet-destructieve onderzoekstechnieken Toepassing en interpretatie 7.8 Schadeanalyse 30 Samenvatting 37 Steekwoorden 37 Opgaven 38 8 Kunststoffen Polymeerchemie Moleculaire opbouw Thermodynamica Gedrag van kunststoffen tijdens verwerking Mechanisch gedrag Degradatie van kunststofproducten 91 Opgaven Kunststoffen en hun toepassingen Thermoharders Rubber en elastomeren Thermoplastische elastomeren Thermoplasten Polymeermengsels Technische keramiek Inleiding Sterkte van keramische materialen Gesinterde keramieken Gegoten, gespoten en getrokken keramieken Keramiekvezels Ontwerpen in keramiek Materiaaleigenschappen van de klassieke keramieken Materiaaleigenschappen van glassoorten Materiaaleigenschappen van koolstof Materiaaleigenschappen van hardmetaal 476 Steekwoorden 478 Opgaven Karakterisering van kunststoffen en hun verwerkingsprocessen Vormgeven vanuit vloeibare fase Vormgeven vanuit de rubberfase Verspanen Rapid prototyping Verwerken van rubbers en elastomeren Verwerken van kunststofcomposieten Oppervlakteveredeling Verbinden van kunststoffen Hergebruik van kunststoffen Construeren in kunststoffen Enkele constructieregels voor kunststof producten 381 Opgaven Metaalkunde Materiaalkunde van de metalen Diffusie en oppervlakteharding - behandelingen Leveringstoestanden Vormgeheugengedrag 535 Samenvatting 539 Steekwoorden 540 Opdrachten Metaalkunde: mechanisch gedrag van metalen Mechanisch gedrag van metalen Warmtebehandelen als middel om mechanische eigenschappen te beïnvloeden 566 Samenvatting 569 Steekwoorden 569 Opgaven 569

9 xii Leerboek Materiaalkunde voor technici Boekwijzer Bij het bladeren door het boek zal het de lezer niet ontgaan dat er handige duimen op de bladzijde te vinden zijn, in kleuren die een eenheid uitbeelden. Hierin is de structuur van het vakgebied van de materiaalkunde in kleur te herkennen. Materiaalkunde is de leer die ons een beeld geeft van wat de diverse eigenschappen van materialen kunnen zijn. Dit maakt het mogelijk om te komen tot een goede materiaalkeuze, waarbij we nuttig gebruik maken van die eigenschappen. Daartoe is een goede materialenkennis onontbeerlijk. We beginnen met een inleiding tot materiaalkeuze: hoofdstuk 1 tot en met 6. Dit levert al zoveel materialenkennis en inzicht op, dat een eerste keuze van de materiaalgroep gedaan kan worden. We vervolgen met hoofdstuk 7, dat inzicht verschaft in het wezen van de materialen, en dat een aanschouwelijke opstap biedt naar de materiaalkunde. In de hoofdstukken 8 en 9 gaan we in op de materiaalkunde van kunststoffen. We vervolgen met hoofdstuk 10 met vele kennis feiten van de verschillende kunststoffen In hoofdstuk 11 behandelen we in één hand de materiaalkundige grondslagen en de kennis van de keramische materialen. De metalen, tenslotte, komen met hun specifieke metaalkunde aan bod in hoofdstuk 1, over de thermodynamica, hoofdstuk 13 over de dislocatietheorie en hoofdstuk 14 over corrosieleer. We sluiten af met de hoofdstukken 15 tot en met 19, met vele gegevens van metalen. Materiaalkeuze Hoofdstuk 1 inleiding Hoofdstuk materiaalkeuze processen Hoofdstuk 3 eigenschappen Hoofdstuk 4 keuzemethodieken Hoofdstuk 5 modelvorming Hoofdstuk 6 productiekeuze Materiaalkunde Hoofdstuk 7 onderzoeksmethoden Hoofdstuk 8 kunststoffenleer Hoofdstuk 9 construeren in kunststof Hoofdstuk 11 keramische materialen Hoofdstuk 1 thermodynamica Hoofdstuk 13 dislocatietheorie Hoofdstuk 14 corrosieleer Materialenkennis Hoofdstuk 10 de kunststoffen Hoofdstuk 11 keramische materialen Hoofdstuk 15 ijzerlegeringen Hoofdstuk 16 aluminiumlegeringen Hoofdstuk 17 koperlegeringen Hoofdstuk 18 nikkellegeringen Hoofdstuk 19 zink, titaan, en magnesium

11 Leerboek Materiaalkunde voor technici van het boek (hoofdstuk 8 t/m 19). Het eerste deel gaat dus over materiaalkeuze, het tweede deel gaat over materiaalkunde. Soms zijn de eigenschappen van een materiaal te verbeteren met het oog op een bepaalde toepassing. Polyetheen kan door mengen met weekmakers zachter gemaakt worden voor een toepassing als een tuinslang, goud kan door smeden harder worden gemaakt voor sterke sieraden, staal kan roestvast gemaakt worden door het te legeren met chroom waardoor een nieuw materiaal ontstaat. Om iets te kunnen begrijpen van de werking van dit soort materiaalmodificatieprocessen is het van belang ook voldoende te weten van de fundamenten van materiaalgedrag en daarmee van materiaalkunde. Bij het kiezen van materialen heb je ook inzicht nodig in de eisen die het product stelt en in de vertaalslag van die eisen naar de gewenste materiaaleigenschappen. Het kiezen van een materiaal hangt dus samen met waar het voor bedoeld is, maar hangt ook samen met hoe je een werktuig wilt maken. Wat het eerste betreft spelen de functie, de grootte en de vorm van het werktuig een rol; wat het tweede betreft spelen de beschikbare productieprocessen een rol, en ook verschillende economische afwegingen die soms met de seriegrootte samenhangen. Ook de beschikbaarheid van de materialen speelt een grote rol. Hierin is een verschuiving te zien doordat we tegenwoordig een veelheid van transportmiddelen kennen, waardoor we niet met lokale bronnen hoeven te werken, en dus materialen van ver kunnen laten komen, uiteraard met inbegrip van de transportkosten. De te gebruiken materialen laten zich vanuit verschillende invalshoeken indelen in de steenachtige keramieken, de metalen en de (eventueel natuurlijke) polymeren. Ook zijn combinaties van de verschillende materialen mogelijk in de zogeheten composieten. Vroege voorbeelden hiervan zijn de met wilgentakken versterkte leemmuren van hutten, die opgevolgd zijn door het gewapend beton van nu. Daarnaast vallen glasvezelversterkte kunststoffen onder de composieten. Als we kijken naar de relatieve mate van gebruik van deze materialen, ontstaat het beeld zoals weergegeven in figuur Materiaalkeuze kaderstelling Het is goed om helder te hebben wat de plaats is van de verschillende deelvakgebieden die onderdeel uitmaken van, of relaties hebben met de materiaalkeuzewetenschappen. Hierdoor krijg je ook een goed gevoel van de mogelijkheden om door een goede materiaalkeuze tot betere producten te komen Materiaalkeuze Door het zoeken naar een match tussen gewenste eigenschappen en vergelijkbare materiaalkenmerken wordt een geschikt materiaal gevonden. Dat betekent dat er een relevant pakket van eisen moet worden opgesteld, waar een aantal kandidaat-materialen worden ingepast en beoordeeld op hun geschiktheid. Zowel het zoekproces als het keuzeproces moet reproduceerbaar worden uitgevoerd en dus worden gedocumenteerd. Dit betekent ook dat er consensus is over de te gebruiken termen voor eigenschappen. Als iemand 2b1af7f3a8