09 Fertigungs- und Fügeverfahren IMPORT

Question 1

Wozu dienen Massebedarfskennwerte? Wo liegen die Grenzen?

Answer 1

• Massebedarfskennwerte ermöglichen nur eine Vorauswahl geeigneter Werkstoffe.
• Auswahl basiert auf den relevanten Kriterien des Bauteils.
• Berücksichtigung ausschließlich mechanischer Beanspruchungen.
• Annahme: Konstruktionsprinzip ist unabhängig vom Werkstoff.
• Alternative Werkstoffe entfalten ihre Vorteile erst bei konstruktiven Änderungen.
• Besonders bei crashbeanspruchten Strukturen ist eine Überprüfung der Vorauswahl notwendig.
• Überprüfung erfolgt durch reale oder virtuelle Versuche mit bauteilähnlichen Probekörpern.

Question 2

Wie kann Spaltkorrosion bei punktgeschweißten Flächen vermieden werden?

Answer 2

Flanschflächen verkleben, um so gegen Wasser abzudichten
(außerdem wird Steifigkeit der Verbindung erhöht)

Question 3

Welches ist das bedeutendste Fügeverfahren bei der Herstellung von Pkw-Karosserien dar?

Answer 3

Widerstandpunktschweißen

Question 4

Welche Parameter sind für die Auswahl eines Fertigungsverfahrens ausschlaggebend?

Answer 4

Question 5

Was sind Taylored Blanks und wie werden diese hergestellt?

Answer 5

Kombination aus mehreren Blechen verschiedener Eigenschaften, die eben miteinander verschweißt werden.

Question 6

Was ist ein hybrides Fügeverfahren und warum wird dieses angewendet?

Answer 6

Kombination mehrere Fügeverfahren, z.B. Kleben und Schweißen oder Nieten, um positive Eigenschaften zu kombinieren (z.B. statische und dynamische Festigkeit)

Question 7

Warmumformung: Vor-/Nachteile?

Answer 7

• Temperatur von 900-1250 °C
• z.B. für hochfeste Stähle

Question 8

Vorteile Stanznieten?

Answer 8

• für Materialen geeignet, die sich schwer/nicht schweißen lassen
• keine thermische Belastung im Gegensatz zur Schweißverbindung
• kein Vorlochen notwendig

Question 9

Vorteile der additiven Fertigung?

Answer 9

• kein Formenbau nötig
• Bauteile lassen sich funktionsorientiert gestalten, (viele) Prozessbedingte Restriktionen entfallen
• maximale Materialeffizienz (keine Zerspanung)

Question 10

Vorteil Clinchen im Vergleich zum Stanznieten?

Answer 10

• kein zusätzliches Befestigungselement erforderlich
• geringe Kosten

Question 11

Vor-/Nachteile Klebeverbindung? (6 pos. / 7 negativ)

Answer 11

Question 12

Vor-/Nachteile des Laserschweißens im Vergleich zum Punktschweißen? (6p/2n)

Answer 12

Question 13

Skizziere den Aufbau und Ablauf des Tiefziehens

Answer 13

Question 14

Nenne wichtige Fügeverfahren im Karosseriebau

Answer 14

Question 15

Nenne Vorteile von additiven Fertigungsverfahren

Answer 15

• Es ist kein Formenbau notwendig
• Bezüglich der fertigungsgerechten Konstruktion entfallen viele prozessbedingte Randbedingungen und Restriktionen in Bezug auf Hinterschnitte, Überhänge und Hohlräume (im Vergleich zum Gießen).
• Die Bauteile lassen sich vollständig funktionsorientiert gestalten.
• Es wird mit maximaler Materialeffizienz gefertigt (im Vergleich zur spanenden Fertigung, bei welchem Material abgetragen wird), wodurch weniger Abfälle entstehen.
• Jedes Bauteil kann auf Basis von Konstruktionsdaten (CAD) individuell
  angepasst werden.

Question 16

Nenne Vorteile vom Innenhochdruckumformen (IHU)

Answer 16

Question 17

Nenne Vor- und Nachteile vom flexibles Walzen

Answer 17

Question 18

Nenne Einsatzmöglichkeiten für Tailored Blank in einer Pkw-Karosserie

Answer 18

Question 19

Nenne Beispielsweise Komponenten einer Alu-Karosserie, die mit gängingen Verfahren hergestellt werden.

Answer 19

Question 20

Kaltumformung: Vor-/ Nachteile?

Answer 20

• Werkzeugtemperatur kann durch Energieeintrag um mehrere 100°C steigen
• übliches Umformverfahren für Bleche

Question 21

Erklärung Tiefziehen?

Answer 21

• bedeutendstes Herstellungsverfahren für Blechteile
• für Großserienfertigung geeignet
• große Tangentialspannungen im Flanschbereich
• Ziehtiefe begrenzt

Question 22

Erklärung Streckziehen?

Answer 22

• Blech wird zwischen zwei Spannzangen eingespannt und der Kontur eines Formstempels angepasst
• hohe Kosten für Anlage

Question 22

Erklärung Tailor Rolled Blanking?

Answer 22

“Flexibles Walzen” : Walzspalt variiert im Prozess, um vorgegeben Blechdickenverlauf zu erzeugen

Question 23

Erklärung Strangpressen?

Answer 23

• Metallblock wird aufgewärmt und anschließend mit einer Kraft bis 100 MN durch einen beliebigen Querschnitt gepresst
• auch Hohlprofile möglich mit zweiteiligem Presswerkzeug
• nachträgliches Anbringen von Zusatzelementen fällt meist weg
• v.a. bei Aluminium vorteilhaft

Question 24

Erklärung RTM-Verfahren?

Answer 24

**Resin Transfer Moulding** * Fertigungsverfahren für faserverstärkte Kunststoffe, bei dem Harz unter Druck in eine geschlossene Form mit trockenen Fasern injiziert wird. * für flächige FVK-Teile

Question 25

Erklärung Rollformen?

Answer 25

- Umformung mit mehreren hintereinander liegenden Walzenpaaren - kostengünstig

Question 26

Erklärung Innenhochdruckumformung?

Answer 26

- Druck bis 1500 bar - hohe Designfreiheit - gute Materialeigenschaften - Erfüllung hoher Toleranzanforderungen

Question 27

Erklärung Kunststoff-Spritzgießen?

Answer 27

- fast beliebige Größe und Form in kurzer Zeit realisierbar - meist thermoplastischer Werkstoff

Question 28

Druckguss: wie lauten die 2 Verfahrensvarianten? Was sind jeweils Vor- und Nachteile?

Answer 28

Kaltkammerverfahren: Maschine und Ofen sind getrennt + hochschmelzende Metalle können verarbeitet werden - nur 30-180 Abgüsse /h Warmkammerverfahren: Maschine und Ofen bilden eine Einheit + bis 1000 Abgüsse /h - nur für Metalle mit relativ geringer Schmelztemperatur (damit Maschine nicht thermisch überbelastet wird)

Question 29

Beschreiben Sie die Funktionsweise einer aufstellbaren Motorhaube. Welche Sensorik wird verwendet?

Answer 29

Question 30

Beschreibe in zwei Stichpunkten den Prozess beim Strangpressen

Answer 30

1. Ein auf Umformtemperatur angewärmter Aluminiumblock (Pressbarren) wird in eine massive Kammer (Rezipient) eingelegt. 2. Mithilfe eines Stempels wird das Aluminium mit Kräften bis zu 100 MN durch ein Stranggusswerkzeug (Matrize) mit beliebigem Querschnitt gepresst.

Question 31

Beschreibe die Prozessschritte bei Innenhochdruckumformen

Answer 31

Question 32

Beschreibe die Gewichtsspirale

Answer 32

Question 33

Beschreibe den Verfahrensablauf beim Stanznieten

Answer 33

Question 34

Beschreibe den Prozess des Mega Casting (Gießen)

Answer 34

Question 34

Beschreibe den Verfahrensablauf beim Fließlochformenden Schraubens und nenne Merkmale des Fügeverfahrens

Answer 34

Question 34

Beschreibe den Verfahrensablauf beim Reibelementschweißen und nenne Vorteile

Answer 34

Question 35

Beschreibe den Verfahrensablauf beim clinchen + Vor- und Nachteile

Answer 35

**Vorteile** des Stanznietens und Clinchens sind: * höhere Verbindungsfestigkeiten unter schwingender Belastung als beim Widerstandspunktschweißen * Vermeidung von Schadstoffemissionen * geringe Kosten (beim Clinchen) * Fügbarkeit sehr unterschiedlicher Materialien **Nachteile** des Stanznietens und Clinchens sind: * niedrigere statische Festigkeit im Vergleich zu Punktschweißungen * hoher Raumbedarf der Fügewerkzeuge * Beschränkung der Anwendbarkeit auf Werkstoffe ausreichender Duktilität * hohe Fügekräfte

Question 36

Beschreibe den Begriff additivee Fertigung und nenne Beispiele

Answer 36

Oberbergriff für die direkte Herstellung von Bauteilen auf Basis elektronischer Daten ohne formgebende Werkzeuge. (Erzeugen des Bauteils durch Hinzufügen von Material) Bsp. - 3D-Druck - Selektives Lasersintern - Tintenstrahl-UV-Druck

Question 37

Beschreibe den Ablauf beim Druckgussverfahren (zur Verarbeitung von Aluminium und Magnesium)

Answer 37

Question 38

Beschreibe das Thermoformen

Answer 38

Question 39

Aufzählung additive Fertigungsverfahren:

Answer 39

Question 40

Anwendungsbeispiele Klebeverbindung?

Answer 40

Question 41

Ablauf und Merkmale fließlochformendes Schrauben?

Answer 41

- hochfeste Verbindung

Question 42

Answer 42

Question 43

Answer 43

Question 44

Answer 44

Question 45

Answer 45

Question 46

Answer 46