Meisterprüfung Kunststoffverarbeitung cheat sheet

Thermoplaste: lineare/verzweigte Makromoleküle, schmelzbar und umformbar; Duromere: engmaschig vernetzt, nach Aushärtung nicht mehr schmelzbar; Elastomere: weitmaschig vernetzt, gummielastisch, nur quellbar.

Molmasse und Molmassenverteilung (Mn, Mw, Polydispersität Mw/Mn) steuern Fließfähigkeit, Zähigkeit und Verarbeitbarkeit; enge Verteilung begünstigt gleichmäßige Schwindung.

Amorph vs. teilkristallin: amorphe Thermoplaste zeigen Glasübergang Tg, teilkristalline zusätzlich Schmelztemperatur Tm; Kristallinitätsgrad beeinflusst Dichte, Steifigkeit und Schwindung.

Zugversuch nach ISO 527 liefert E-Modul, Streckspannung und Bruchdehnung; Schlagzähigkeit nach Charpy (ISO 179) oder Izod (ISO 180), Kerbschlagzähigkeit ist stark temperaturabhängig.

Viskoelastizität: Kriech- und Relaxationsverhalten erfordern Zeit-Temperatur-Verschiebung (Masterkurve); Kurzzeitkennwerte sind nicht auf Dauerlast übertragbar.

Additive: Gleitmittel senken Reibung, Stabilisatoren (UV, Thermo) verhindern Abbau, Flammschutzmittel, Farbmittel, Treibmittel und Füllstoffe; Wirkung immer im Compound als Ganzes bewerten.

Wasseraufnahme (z. B. PA, PBT) verändert Maße und Eigenschaften; Trocknung vor Verarbeitung nach Herstellerangabe (Trocknungszeit, Taupunkt, Temperatur) ist Pflicht.

Kennwertstreuung: Prüfkörperkonditionierung, Normklima (23/50) und Prüfgeschwindigkeit müssen dokumentiert werden, da sonst Vergleichbarkeit verloren geht.

Extrusion: Fördern, Aufschmelzen, Homogenisieren, Druckaufbau entlang der Schnecke; Schneckengeometrie (D, L/D, Gangtiefe, Kompressionsverhältnis) bestimmt Durchsatz und Massetemperatur.

Spritzgießen: Füllen, Nachdrücken, Kühlen, Entformen; Nachdruckzeit endet am Siegeltor, Kühlzeit dominiert die Zykluszeit; Werkzeuginnendruckkurve dient der Prozessüberwachung.

Blasformen (Extrusions- und Spritzblasen): Wanddickenverteilung wird über Vorformlingsgestaltung und Reckverhältnis gesteuert; zu starke Verstreckung erzeugt Spannungen und Versagen.

Thermoformen: Erwärmung auf thermoplastischen Zustand, Umformen unter Druck/Vakuum, Abkühlen; Verstreckverhältnis und Temperaturfenster bestimmen Wanddicke und Maßhaltigkeit.

Fügen: Heizelementstumpfschweißen, Heizelementmuffenschweißen, Ultraschall-, Reib- und Laserschweißen; Prozessparameter (Temperatur, Druck, Zeit, Amplitude) müssen validiert und überwacht werden.

Spanende Bearbeitung: Kunststoffe neigen zu Schmelzen, Aufschmieren und Faserausriss; scharfe, polierte Werkzeuge, hohe Schnittgeschwindigkeit und ausreichende Kühlung sind entscheidend.

Anguss- und Entlüftungsgestaltung beeinflussen Bindenähte, Lufteinschlüsse und Verzug; Bindenähte sind Schwachstellen, ihre Lage ist konstruktiv zu steuern.

Verfahrensauswahl richtet sich nach Stückzahl, Toleranzen, Werkzeugkosten und Material; Urformen (Spritzgießen, Extrusion) für Serien, Umformen (Thermoformen) für große Flächen.

Formaufbau: Formplatte, Formnest, Angusssystem, Auswerfer, Temperierkanäle, Schieber und Kerne; Entlüftung an Füllende und in Kavitätenrändern vorsehen.

Stahlauswahl nach Belastung: Korrosionsbeständigkeit (z. B. Edelstahl für PVC/aggressive Medien), Verschleißfestigkeit, Zähigkeit; Oberflächenbehandlung (Nitrieren, Beschichten) verlängert Standzeit.

Angusssystem: Heißkanal vermeidet Angussabfall und reduziert Druckverlust; Nadelverschluss steuert Füllbild und Siegeltorpunkt.

Kühlung: Abstand und Durchmesser der Kanäle bestimmen Wärmeabfuhr; gleichmäßige Temperierung minimiert Verzug; konturnahe Kühlung verbessert Zykluszeit.

Instandhaltungsstrategien: vorbeugend (planmäßig), zustandsorientiert (Messwerte), ausfallbedingt (reaktiv); Instandhaltungsplan mit Intervallen, Ersatzteilliste und Dokumentation.

Werkzeugwartung: Reinigung der Formnester, Prüfung von Dichtungen, Auswerfern und Schiebern, Kontrolle der Temperierkanäle auf Kalk und Leckage.

Verschleißursachen: abrasive Füllstoffe, aggressive Zersetzungsprodukte (HCl bei PVC), hohe Schließkräfte und ungenügende Entlüftung.

Vorrichtungen: Nullpunktspannsysteme und Schnellwechsel reduzieren Rüstzeit; Vorrichtungen müssen Maßhaltigkeit, Zugänglichkeit und Arbeitssicherheit gewährleisten.

Wanddickenkonstruktion: gleichmäßige Wanddicken vermeiden Einfallstellen und Verzug; Übergänge mit Radius, Verstärkungsrippen dünner als Hauptwand (Faustregel ca. 0,5–0,7 der Wanddicke).

Schwindung berücksichtigen: Werkzeugmaße = Bauteilmaß × (1 + Schwindungsfaktor); Schwindung ist richtungsabhängig (faserorientiert) und prozessabhängig.

Normen: ISO 527 (Zug), ISO 178 (Biegung), ISO 179/180 (Schlag), ISO 75 (Wärmeformbeständigkeit), ISO 306 (Vicat), ISO 1133 (Schmelzindex MVR/MFI).

QM-Werkzeuge: Prüfplan, Wareneingangs-/Zwischen-/Endprüfung, Fähigkeitskennzahlen Cp/Cpk, Regelkarten (SPC), Fehlersammelkarte, 8D-Report, FMEA.

Messtechnik: Messmittelfähigkeit (MSA, z. B. GR&R), Kalibrierung, Messunsicherheit; taktile und optische Verfahren je nach Toleranz und Oberfläche wählen.

Toleranzketten und Maßstäbe: funktionsbezogene Tolerierung statt Allgemeintoleranz; GD&T/Form- und Lagetoleranzen bei Füge- und Dichtflächen.

Produkthaftung erfordert Risikoanalyse (z. B. ISO 14971 bei Medizinprodukten), Dokumentation von Entwicklung, Änderungen und Prüfungen.

Recyclinggerechte Konstruktion: sortenreine Werkstoffe, lösbare Verbindungen, Materialkennzeichnung, Vermeidung von Materialmix.

Kostenarten: Einzelkosten (direkt zurechenbar, z. B. Material, Fertigungslohn) und Gemeinkosten (nicht direkt zurechenbar); Zuschlagssätze = Gemeinkosten / Bezugsgröße × 100 %.

Zuschlagskalkulation: Materialkosten + Materialgemeinkosten + Fertigungskosten + Fertigungsgemeinkosten + Herstellkosten + Verwaltungs-/Vertriebsgemeinkosten + Sondereinzelkosten + Gewinn = Angebotspreis.

Maschinenstundensatz = (Abschreibung + Zinsen + Raumkosten + Energie + Instandhaltung + Werkzeugkosten) / produktive Maschinenstunden.

Deckungsbeitrag = Umsatz − variable Kosten; Break-even-Menge = Fixkosten / Deckungsbeitrag pro Stück.

Kalkulation im Kunststoffbetrieb: Anguss und Ausschuss erhöhen Materialeinsatz; Teilegewicht × Materialpreis plus Ausschussquote und Recyclinganteil berücksichtigen.

Investitionsrechnung: Amortisationsdauer, Kapitalwert (NPV), interne Zinsfuß; Werkzeugkosten werden über Stückzahl abgeschrieben.

Kennzahlen: OEE = Verfügbarkeit × Leistung × Qualität; Ausschussquote, Nacharbeit, Rüstzeit und Durchlaufzeit als Steuerungsgrößen.

Preisbildung: kostenorientiert, marktorientiert, konkurrenzorientiert; Nachkalkulation vergleicht Soll und Ist und liefert Grundlage für Prozessverbesserung.

Kaufvertrag: Mängelhaftung mit Nacherfüllung (Nachbesserung oder Ersatzlieferung), Rücktritt, Minderung, Schadensersatz; im Handelsrecht Rügepflicht bei erkennbaren Mängeln unverzüglich nach Lieferung.

Werkvertrag: Erfolg geschuldet, Abnahme dokumentieren; bei Werkmangel Nacherfüllung mit Fristsetzung, danach Rücktritt oder Schadensersatz.

Produkthaftung: verschuldensunabhängige Haftung des Herstellers für fehlerhafte Produkte (Konstruktions-, Fabrikations-, Instruktionsfehler); zusätzlich deliktische Haftung bei Verschulden.

Produktsicherheitsrecht: CE-Kennzeichnung, Konformitätserklärung, technische Dokumentation, Risikobeurteilung; Marktüberwachung kann Rückruf und Marktrücknahme anordnen.

Arbeitsrecht: Arbeitsvertrag, Kündigungsfristen, Kündigungsschutz, Betriebsrat (Mitbestimmung), Arbeitszeitgesetz, Urlaubsanspruch, Fürsorgepflicht des Arbeitgebers.

Umweltrecht: Kreislaufwirtschaftsgesetz (Abfallhierarchie: Vermeidung vor Verwertung vor Beseitigung), Abfallschlüssel, Nachweis- und Registerpflichten, Betriebsbeauftragte.

Immissionsschutz: genehmigungsbedürftige Anlagen, Emissionsgrenzwerte, VOC-Regelungen; Umgang mit Gefahrstoffen nach Gefahrstoffverordnung inklusive Sicherheitsdatenblatt.

Vertragsgestaltung: AGB-Kontrolle, Eigentumsvorbehalt, Gewährleistungsfristen, Haftungsbeschränkungen und deren Grenzen bei Vorsatz und grober Fahrlässigkeit.

Arbeitsgestaltung nach ergonomischen Grundsätzen: Vermeidung von Zwangshaltungen, Heben und Tragen, ausreichende Beleuchtung, Lärm- und Klimagrenzen.

Arbeitsschutzgesetz: Gefährdungsbeurteilung als Pflicht des Arbeitgebers, Unterweisung, Wirksamkeitskontrolle, Dokumentation.

Bildschirmarbeit: Sehtestangebot, Pausenregelung, ergonomische Sitz- und Tischhöhe, Blendfreiheit.

Sozialversicherung: Kranken-, Pflege-, Renten-, Arbeitslosen- und Unfallversicherung; Beitragsverteilung Arbeitgeber/Arbeitnehmer.

Mitbestimmung: Betriebsrat bei personellen, sozialen und wirtschaftlichen Angelegenheiten; JAV für Jugendliche und Auszubildende.

Arbeitszeitmodelle: Schichtarbeit, Gleitzeit, Teilzeit, Vertrauensarbeitszeit; Arbeitszeitgesetz begrenzt Tages- und Ruhezeiten.

Gruppenarbeit und partizipative Gestaltung: Einbeziehung der Beschäftigten in Prozessgestaltung erhöht Akzeptanz und Qualität.

Gefährdungen im Kunststoffbetrieb: heiße Schmelze, Dämpfe und Stäube, Lärm, elektrische Antriebe, Quetschstellen an Werkzeugen und Robotern.

Ausbildungsplan nach Ausbildungsrahmenplan erstellen; betrieblicher Ausbildungsplan ordnet Inhalte den Ausbildungsjahren und Abteilungen zu.

Ausbildungsmethoden: Vier-Stufen-Methode (Vorbereiten, Vormachen, Nachmachen, Üben), Lehrgespräch, Leittextmethode, Projektmethode, Simulation.

Lernziele operationalisieren: beobachtbares Endverhalten, Bedingungen, Beurteilungsmaßstab; Lernzielstufen kognitiv, affektiv, psychomotorisch.

Beurteilung: kriterienorientiert, transparent, dokumentiert; Beurteilungsfehler (Halo-Effekt, Milde, Tendenz zur Mitte) kennen und vermeiden.

Ausbildungsnachweis prüfen, Zwischenprüfung und gestreckte Abschlussprüfung organisieren, Freistellung und Anmeldung sicherstellen.

Jugend- und Auszubildendenvertretung, Jugendarbeitsschutzgesetz: Arbeitszeiten, Ruhepausen, Beschäftigungsverbote für Jugendliche.

Konflikte: sachlich klären, Ursachen ermitteln, Gesprächsregeln, Vereinbarungen schriftlich festhalten, ggf. Eskalation an Ausbilder/Vorgesetzten.

Rechtliche Grundlagen: Berufsbildungsgesetz (Ausbildungsvertrag, Probezeit, Zeugnis), Ausbilder-Eignung mit fachlicher und pädagogischer Eignung.

Gefährdungsbeurteilung nach ArbSchG: Gefährdungen ermitteln, beurteilen, Maßnahmen festlegen (Rangfolge: technisch, organisatorisch, personenbezogen), Wirksamkeit prüfen.

Beurteilungssysteme: EN ISO 12100 (Maschinensicherheit), EN ISO 13849 (Steuerungen), Risikobeurteilung vor Inbetriebnahme.

Explosionsschutz: Staubexplosionen bei Kunststoffpulvern möglich; Zoneneinteilung, Zündquellenvermeidung, Erdung und Ableitfähigkeit.

Energiemanagement nach EN ISO 50001: Energiepolitik, energetische Bewertung, Kennzahlen, Maßnahmenplan, interner Audit und Managementbewertung.

Umweltmanagement nach EN ISO 14001: Umweltaspekte bewerten, Rechtskonformität prüfen, Abfall- und Emissionsströme überwachen.

Energieeffizienz im Kunststoffbetrieb: Trockner, Temperiergeräte, Hydraulikpumpen, Druckluft und Beleuchtung als Hauptverbraucher; Lastmanagement und Wärmerückgewinnung.

PSA und Betriebsanweisungen: Unterweisung dokumentieren, Sicherheitsdatenblätter bereithalten, Erste-Hilfe- und Notfallorganisation.

Kennzahlen der Betriebsführung: Energieverbrauch pro kg Produkt, Ausschussquote, OEE, Unfallquote, Abfallquote, CO2-Bilanz.

Thermoplaste sind schmelzbar, Duromere nicht mehr umformbar nach Aushärtung, Elastomere gummielastisch und nur quellbar.

Tg und Tm bestimmen den Einsatzbereich; teilkristalline Werkstoffe haben zusätzlich eine Schmelztemperatur.

Zugversuch nach ISO 527 liefert E-Modul und Bruchdehnung; Schlagzähigkeit nach ISO 179/180.

Additive: Stabilisatoren, Gleitmittel, Flammschutz, Füllstoffe; Wirkung im Compound bewerten.

Wasseraufnahme (PA, PBT) verändert Maße und Eigenschaften; Trocknung nach Herstellerangabe.

Extrusion: Schneckengeometrie bestimmt Durchsatz und Massetemperatur.

Spritzgießen: Nachdrücken bis Siegeltor, Kühlzeit dominiert Zykluszeit.

Thermoformen: Temperaturfenster und Verstreckverhältnis bestimmen Wanddicke.

Fügen: Schweißparameter validieren und überwachen.

Spanen: scharfe Werkzeuge, hohe Schnittgeschwindigkeit, Kühlung gegen Aufschmelzen.

Formaufbau: Formnest, Angusssystem, Auswerfer, Temperierung, Schieber.

Stahlauswahl nach Korrosion, Verschleiß und Zähigkeit; Oberflächenbehandlung verlängert Standzeit.

Heißkanal reduziert Angussabfall und Druckverlust.

Instandhaltung: vorbeugend, zustandsorientiert, ausfallbedingt.

Verschleiß durch Füllstoffe und Zersetzungsprodukte (HCl bei PVC).

Gleichmäßige Wanddicken und Rippen dünner als Hauptwand vermeiden Einfallstellen.

Werkzeugmaß = Bauteilmaß × (1 + Schwindungsfaktor); Schwindung richtungsabhängig.

Normen: ISO 527, 178, 179/180, 75, 306, 1133.

QM: Prüfplan, Cp/Cpk, SPC, FMEA, 8D.

Messmittelfähigkeit und Kalibrierung sichern Vergleichbarkeit.

Zuschlagssatz = Gemeinkosten / Bezugsgröße × 100 %.

Maschinenstundensatz aus Abschreibung, Zinsen, Raum, Energie, Instandhaltung, Werkzeug.

Deckungsbeitrag = Umsatz − variable Kosten; Break-even = Fixkosten / Stückdeckungsbeitrag.

OEE = Verfügbarkeit × Leistung × Qualität.

Ausschuss und Anguss erhöhen Materialeinsatz in der Kalkulation.

Kaufvertrag: Nacherfüllung, Rücktritt, Minderung, Schadensersatz; Rügepflicht im Handelsrecht.

Werkvertrag: Erfolg geschuldet, Abnahme dokumentieren.

Produkthaftung: Konstruktions-, Fabrikations-, Instruktionsfehler.

CE-Kennzeichnung, Konformitätserklärung, Risikobeurteilung.

Abfallhierarchie: Vermeidung vor Verwertung vor Beseitigung.

Gefährdungsbeurteilung ist Pflicht des Arbeitgebers.

Ergonomie: Zwangshaltungen, Heben, Beleuchtung, Lärm vermeiden.

Sozialversicherung: fünf Zweige, Beiträge geteilt.

Betriebsrat und JAV sichern Mitbestimmung.

Arbeitszeitgesetz begrenzt Tages- und Ruhezeiten.

Vier-Stufen-Methode: Vorbereiten, Vormachen, Nachmachen, Üben.

Lernziele operationalisieren: Endverhalten, Bedingungen, Maßstab.

Beurteilungsfehler: Halo-Effekt, Milde, Tendenz zur Mitte.

Ausbildungsplan nach Ausbildungsrahmenplan erstellen.

BBiG regelt Ausbildungsvertrag, Probezeit, Zeugnis.

Maßnahmenrangfolge: technisch vor organisatorisch vor personenbezogen.

EN ISO 12100 und EN ISO 13849 für Maschinensicherheit.

Staubexplosionsschutz bei Kunststoffpulvern: Zonen, Erdung.

EN ISO 50001 und EN ISO 14001 als Managementsysteme.

Kennzahl Energieverbrauch pro kg Produkt.