1 - Einführung und Urformen Flashcards by Antje Schupp

1 - Einführung in die Fertigungstechnik

Kontrollfrage 1.01

^{<strong>__________________________________________</strong>}

Definieren Sie mit eigenen Worten die

Aufgaben der Fertigungstechnik.

Erzeugen oder Verändern fester Körper in Richtung auf gewünschte Form- und Stoffeigenschaften des Fertigungszustandes.

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1 - Einführung in die Fertigungstechnik

Kontrollfrage 1.02

^{______________________________________________}

Nennen und beschreiben Sie in Stichworten

die sechs Verfahrenshauptgruppen der

Fertigungsverfahren nach DIN 8550.

Urformen: Fertigen eines festen Körpers aus formlosem Stoff durch Schaffen des Stoffzusammenhaltes. Die Stoffeigenschaften treten bestimmbar in Erscheinung.
Umformen: Fertigen durch bildsames Ändern der Form eines festen Körpers. Stoffzusammenhalt und Masse werden beibehalten, die Stoffeigenschaften können sich ändern.
Trennen: Fertigen durch Ändern der Form eines festen Körpers, wobei der Stoffzusammenhalt örtlich aufgehoben, d. h. im Ganzen vermindert wird.
Fügen: Verbinden mehrerer fester Körper oder eines festen Körpers mit formlosem Stoff. Der Stoffzusammenhalt wird örtlich geschaffen, d. h. im Ganzen vermehrt.
Beschichten: Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus formlosem Stoff auf einen festen Körper.
Stoffeigenschaft ändern: Verändern der Stoffeigenschaften eines festen Körpers durch Umlagern, Aussondern oder Einbringen von Stoffteilchen.

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1 - Einführung in die Fertigungstechnik

Kontrollfrage 1.03

^{_________________________________________________}

Geben Sie den charakteristischen Unterschied

des Urformens im Vergleich zum Umformen,

Trennen und Fügen an.

Charakteristischer Unterschied:

Urformen ist Schaffen einer festen Form aus formlosem Stoff; Umformen,

Trennen und Fügen ändern die Form eines festen Körpers.

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1 - Einführung in die Fertigungstechnik

Kontrollfrage 1.04

^{______________________________________________}

Welche drei grundsätzlichen Möglichkeiten

zur Herstellung eines Formteiles kennen Sie?

Weg I a: (Halbzeug)

− Umformen (Grundformgebung)

− Endbearbeitung (Spanen/Umformen)
− Behandlung
Weg I b: (Halbzeug)

− Spanen

− Behandlung
Weg II: (Schmelze)

− Gießen

− Endbearbeitung

− Behandlung

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1 - Einführung in die Fertigungstechnik

Kontrollfrage 1.05

^{_____________________________________________}

Nach welchem Kriterium wählen Sie die

wirtschaftlichste Fertigungsvariante aus?

Technologische Kosten (Fertigungskosten) basierend auf der Ermittlung der technologischen Einzelkosten (Lohn-, Material-, anlagenabhängige und Spezialwerkzeugkosten).

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1 - Einführung in die Fertigungstechnik

Kontrollfrage 1.06

^{___________________________________________}

Warum muss die Fertigungsvariante mit

den niedrigsten Lohnkosten nicht zwangsläufig

die kostengünstigste Variante sein?

Niedrige Kosten werden durch teure automatische Fertigungsanlagen erkauft, deren anteilige Kosten unter Berücksichtigung der Abschreibungen häufig die eingesparten Lohnkosten überschreiten.

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1 - Einführung in die Fertigungstechnik

Kontrollfrage 1.07

^{___________________________________________}

Unter welchen Bedingungen ist der Einsatz

von Spezialwerkzeugen gerechtfertigt?

Der Einsatz von Spezialwerkzeugen setzt bestimmte wirtschaftliche Mindeststückzahlen voraus und ist umso gerechtfertigter, je größer die Fertigungsstückzahl ist.

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2 - Urformen: Begriffe und Verfahren

Kontrollfrage 2.01

^{_____________________________________________________________________________________}

Was wird unter Urformen verstanden?

Urformen ist das Fertigen eines festen Körpers aus formlosen Stoffen durch Schaffen des Stoffzusammenhaltes, wobei die Stoffeigenschaften bestimmbar in Erscheinung treten.

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2 - Urformen: Begriffe und Verfahren

Kontrollfrage 2.02.

^{_____________________________________________________________________________________}

Geben Sie den prinzipiellen Verfahrensablauf beim Urformen an.

Erzeugen des urformfähigen formlosen Stoffes;
Formgebung des formlosen Stoffes;
Schaffen des Stoffzusammenhaltes;
Entnehmen des Urformteiles aus der Form;
Nachbehandeln des Urformteiles.

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2 - Urformen: Begriffe und Verfahren

Kontrollfrage 2.03.

^{________________________________________}

Nennen Sie zwei Merkmale von Urform-

verfahren mit je zwei Verfahrensbeispielen.

Merkmale von Urformverfahren:
• Art des formlosen Stoffes
− flüssig - Gießen,
− pulverförmig - Pressen und Sintern
• Art der Urformgebung
− Schwerkraftwirkung - Gießen in verlorene Form

− Zentrifugalkrafteinwirkung (Kokillenguss)
− äußere Druckwirkung (Druckgießen)

− Druckeinwirkung des Urformwerkzeugs (Pressformen, Pulverpressen)

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2 - Urformen: Begriffe und Verfahren

Kontrollfrage 2.04.

^{__________________________________________________}

Welche Anwendungen des Urformens im

Gesamtfertigungsprozess sind zu unterscheiden?

Nennen Sie für jede Anwendung zwei Verfahren.

Anwendungen des Urformens
• Herstellung von Vorformen zur Halbzeugfertigung

(z. B. Blockgießen, Stranggießen)
* *• Herstellung von Formteilen**

(z. B. Formgießen, Pressen und Sintern)

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2 - Urformen: Begriffe und Verfahren

Kontrollfrage 2.05.

^{___________________________________________}

Ordnen Sie folgenden Gießverfahren die

Art Ihrer Formgebung zu:

A2;
B3;
C4;
D1;
E4;
F1;
G2

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3 - Gusswerkstoffe und Erzeugen des flüssigen Gießmetalls

Kontrollfrage 3.01.

^{__________________________________________________________________}

Welche metallischen Werkstoffe können vergossen werden

und welche werden in Deutschland bevorzugt eingesetzt?

Im Prinzip können fast alle metallischen Werkstoffe vergossen werden.

Bevorzugt werden jedoch Legierungen gegossen, da sie grundsätzlich eine niedrigere Schmelztemperatur und höhere Festigkeitswerte als die Grundwerkstoffe besitzen.

In Deutschland werden vornehmlich Eisengusswerkstoffe und hier hauptsächlich Gusseisen eingesetzt.

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3 - Gusswerkstoffe und Erzeugen des flüssigen Gießmetalls

Kontrollfrage 3.02.

^{_____________________________________________________________________________________}

Welche Vorteile hat GGG im Vergleich zu anderen Eisengusswerkstoffen und wie können diese wirtschaftlich genutzt werden?

Vorteile von GGG:
• Im Vergleich zu GGL höhere Festigkeit und Zähigkeit

und damit geringere Dimensionierung von Bauteilen möglich

− Materialeinsparung
• Im Vergleich zu GS bessere Gießbarkeit, damit feinere Gussteile mit

geringeren Toleranzen und Bearbeitungszugaben möglich

− Einsparung von Material und Bearbeitungskosten
• Im Vergleich zu GT geringerer Aufwand beim Gießen bzw. Nachbehandeln.

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3 - Gusswerkstoffe und Erzeugen des flüssigen Gießmetalls

Kontrollfrage 3.03.

^{________________________________________________________________}

Es ist eine Schmelze bestimmter Werkstoffzusammensetzung

zu erzeugen. Welche grundsätzlichen Möglichkeiten gibt es dazu?

Möglichkeiten zur Erzeugung der Schmelze:
• Mischen mehrerer Einsatz- und Zuschlagstoffe zum Erschmelzen

der gewünschten Legierung.
• Einschmelzen einer Vorlegierung.

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3 - Gusswerkstoffe und Erzeugen des flüssigen Gießmetalls

Kontrollfrage 3.04.

^{___________________________________________________________________}

Sie haben zur Herstellung eines Fertigteiles einen Eisenwerkstoff

mit folgenden Eigenschaften auszuwählen:

Härte 260 HB
Dehngrenze 320 N/mm2
Zugfestigkeit 650 N/mm2
Bruchdehnung 20 %

Für welchen würden Sie sich entscheiden?

Es empfiehlt sich

Gusseisen GGG oder
Stahlguss einzusetzen.

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3 - Gusswerkstoffe und Erzeugen des flüssigen Gießmetalls

Kontrollfrage 3.05.a

^{________________________________________________________________}

Um flüssiges Gießmetall zu erzeugen, werden verschiedene

Schmelzverfahren genutzt.

a) Um welchen Schmelzofen handelt es sich bei dem hier abgebildeten?

a) Induktionstiegelofen

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3 - Gusswerkstoffe und Erzeugen des flüssigen Gießmetalls

Kontrollfrage 3.05.b

^{_____________________________________________________________________________________}

Um flüssiges Gießmetall zu erzeugen, werden verschiedene Schmelzverfahren genutzt.

b) Nach welchem Prinzip funktioniert der Ofen?

b) Das magnetische Wechselfeld der Induktionsspule erzeugt im metallischen Einsatzmaterial einen Sekundärstrom, durch den das Material aufgeheizt wird.

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3 - Gusswerkstoffe und Erzeugen des flüssigen Gießmetalls

Kontrollfrage 3.05.c

^{________________________________________________________________}

Um flüssiges Gießmetall zu erzeugen, werden verschiedene

Schmelzverfahren genutzt.

c) Für welche Zwecke wird der Ofen eingesetzt?

c) Anwendbar für alle Gusswerkstoffe, aber auch zum Auffangen und Warmhalten der Schmelze aus dem Kupolofen.

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4 - Gießen mit verlorenen Formen

Kontrollfrage 4.01

^{_______________________________________________}

Aus welchen Komponenten besteht bei der

Herstellung verlorener Formen der verwendete

Formstoff?

Der Formstoff besteht aus

Formgrundstoff

(zumeist Quarzsand)

Formstoffbindemittel
(z. B. silikatische Binder, Kohlehydratbinder, Ölbinder, Kunstharzbinder)
Zuschlagsstoffen
(z. B. Wasser und Steinkohlenstaub).

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4 - Gießen mit verlorenen Formen

Kontrollfrage 4.02

^{________________________________________________}

Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem

Dauer- und einem verlorenen Modell und geben

Sie die zur Herstellung der Modelle verwendeten

Materialien an.

Dauermodell:

Immer verwendbar, aus Holz, Kunststoff oder Metall

Verlorenes Modell:

Einmal verwendbar, z. B. aus Wachs oder Schaumstoff

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4 - Gießen mit verlorenen Formen

Kontrollfrage 4.03

^{______________________________________}

Nach welchen Prinzipien entsteht die

notwendige Festigkeit verlorener Gießformen?

Nennen Sie je zwei Verfahrensbeispiele.

Prinzipien:
• Verdichtungsprinzip,

z. B. Rütteln und Pressen, Hochdruckpressen
• Verfestigungsprinzip,

z. B. Vakuumformverfahren, Feingießen.

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4 - Gießen mit verlorenen Formen

Kontrollfrage 4.04

^{________________________________________}

Warum bedarf es bei der Herstellung des

Modells für das Gießen verlorener Formen der

Berücksichtigung eines Schwindmaßes?

Das Modell als Abbild des herzustellenden Gussteiles muss um das Schwindmaß größer ausgeführt sein als das Gusseil, um die Wärmeschrumpfung des Gussteiles bei Abkühlen von der Erstarrungs- zur Zimmertemperatur zu berücksichtigen.

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4 - Gießen mit verlorenen Formen

Kontrollfrage 4.05a

^{_________________________________________________}

Grauguss wird häufig in Sandformen vergossen.

a) Wozu müssen Kerne in die Gussform eingelegt werden?

a) Kerne werden zur Erzeugung von Durchbrüchen, Bohrungen oder anderen

Hohlräumen im Grussteil benötigt.

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**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.05b** ^{___________________________________________________} Grauguss wird häufig in Sandformen vergossen. b) Woraus werden diese Kerne üblicherweise hergestellt?

b) Kerne werden aus silikatischen Rohstoffe hergestellt. Die Bindung der Kernsande muss nach der Erstarrung des Gießmetalls leicht zerfallen, um aufwändige Putzarbeit zu vermeiden.

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.06** ^{_______________________________________________________} Die Abb. 4.9 und 4.10 zeigen die manuelle Herstellung von Gussteilen. Um welches Verfahren handelt es sich hierbei und woran wird dies ersichtlich? Nennen Sie einige charakteristische Merkmale.

**Handformen** * mittige Teilung des Modells; * manuelles Einsetzen des Kerns; * kein Maschinentisch im Vergleich zum Maschinenformen; * verklammerte Kastenformen

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.07a** ^{_____________________________________________________________________________________} Für die Mittel- bis Massenfertigung werden maschinelle und automatische arbeitende Form- und Gießanlagen eingesetzt. Die Abb. 4.11 zeigt eine solche Anlage. **a) Wie wird der Formstoff verdichtet?**

a) Rütteln und Pressen der Form

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.07b** ^{__________________________________________________________} Für die Mittel- bis Massenfertigung werden maschinelle und automatische arbeitende Form- und Gießanlagen eingesetzt. Die Abb. 4.11 zeigt eine solche Anlage. **b) Die Anlage arbeitet ohne Formkästen. Was wird damit bezweckt?**

b) Um die Anzahl der benötigten Formkästen zu reduzieren und deren Rücktransport zur Formerei einzusparen.

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.08** ^{_____________________________________________________________________________________} Durch Gießen sollen vier Maschinenbetten für Werkzeugmaschinen hergestellt werden. **Empfehlen Sie das zweckmäßigste Gießverfahren und** **beschreiben Sie den Verfahrensablauf.**

**Vollformgießen.** * Beim Vollformgießen wird das Modell aus Kunststoff-Hartschaum hergestellt und mit Formstoff in einem ungeteilten Kasten eingeformt. * Die Verdichtung des Formstoffes erfolgt meist durch Stampfen. * Das Modell bleibt nach dem Einformen in der Form und vergast durch die Hitzeeinwirkung beim Gießen.

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.09** ^{________________________________________________} Geben Sie die Vorteile des Vollformgießens an.

* Es erfordert keine Aushebeschrägen und * kann Hinterschneidungen und * Hohlräume enthalten; * keine Kerne erforderlich. * Modell ungeteilt; * es treten weder Grad noch Versatz am Gussteil auf.

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.10a** ^{__________________________________________} Die Abb. 4.17 zeigt eine Halbschale zur Herstellung eines Brennerkopfes. **a) Wie werden solche Gießformen genannt** **und bei welchem Verfahren kommen Sie zum Einsatz?**

a) Maske; Maskenformverfahren (Croning-Verfahren)

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.10b** ^{_______________________________________} Die Abb. 4.17 zeigt eine Halbschale zur Herstellung eines Brennerkopfes. **b) Zur Herstellung welcher Teile wird dieses** **Verfahren bevorzugt eingesetzt?**

b) Zur Herstellung komplizierter Gussteile * mit schmalen Rippen * mit guter Oberfläche und * relativ hoher Maßgenauigkeit; * für Teile bis ca. 50 kg * in Stückzahlen ab ca. 500.

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.11a** ^{__________________________________________} Abb. 4.18 zeigt eine Gießtechnologie, bei der mehrere Modelle zumeist mit dem Eingussmodell zu einer sog. Modelltraube verbunden sind. **a) Für welche Technologie ist dieses im** **Bild gezeigte Vorgehen typisch?**

a) Feingießen (Wachsausschmelzverfahren)

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.11b** ^{________________________________________} Abb. 4.18 zeigt eine Gießtechnologie, bei der mehrere Modelle zumeist mit dem Eingussmodell zu einer sog. Modelltraube verbunden sind. **b) Aus welchem Formstoff besteht das** **bei diesem Verfahren in der Regel verwendete Modell? Ist die Form** **wieder verwendbar?**

b) Wachs; das Modell ist verlorenen

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.11c** ^{________________________________________________} Abb. 4.18 zeigt eine Gießtechnologie, bei der mehrere Modelle zumeist mit dem Eingussmodell zu einer sog. Modelltraube verbunden sind. **c) Sie haben komplizierte, stark gegliederte Kleinteile** **aus GS mit hoher Genauigkeit in großen Stückzahlen** **herzustellen. Würden Sie dieses Verfahren empfehlen?**

c) Ja, da Feingießen die Herstellung * kompliziertester, * stark gegliederter Teile * mit kleiner Wanddicke, * hoher Maßgenauigkeit, * keiner Einschränkung des zu vergießenden Stoffes * und wirtschaftlicher Stückzahl ab ca. 1000 Stück ermöglicht.

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.12** ^{_________________________________________________} Nennen Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede des Maskenformverfahrens und Feingießens.

**_Gemeinsamkeiten:_** verlorene Form (Verfestigungsprinzip), * keine Bildung von Grat, * hohe Abbildegenauigkeit. **_Unterschiede:_** * Maskenformen arbeitet mit Dauermodell (geteilt); * Feingießen mit verlorenem Modell (ungeteilt).

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.13** ^{__________________________________________} Worauf ist die Bildung von Lunkern zurückzuführen und wie lassen sich diese vermeiden?

**Auf die Erstarrungsschrumpfung.** Vermeidung durch Anordnen von Speisern und richtige konstruktive Gestaltung, so dass nicht speisbare Materialanhäufungen vermieden werden.

**4 - Gießen mit verlorenen Formen** **Kontrollfrage 4.14** ^{________________________________________________} Nennen Sie typische Prüfverfahren zur Sicherung der Geometrie, der Stoffeigenschaften und der Feststellung von Gussfehlern.

* Toleranz- und Längenprüfung; * 3D-Koordinatenmessung; * Chemische Werkstoffanalyse; * Metallographische Untersuchungen, * Schliffbilduntersuchungen; * Zugfestigkeitsprüfungen; * Ultraschallprüfung, * Farbeindringprüfung, * Röntgenprüfungen.

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.01** ^{_______________________________________________________} Welche Vor- und Nachteile hat das Gießen in Dauerformen gegenüber dem mit verlorenen Formen?

**_Vorteile:_** • Maßgenauigkeit und Oberflächengüte deutlich besser. • Durch schnellere Abkühlung und Erstarrung der Gussteile Verkürzung der Taktzeit. • Aus gleichem Grund feineres und dichteres Gefüge und somit höhere Festigkeitswerte der Gussteile. • Hohe Standmengen und daher besonders für große Fertigungsstückzahlen geeignet. **_Nachteile:_** • Hohe Herstellungskosten der Dauerform (Kokille). • Daher unter einer bestimmten Mindeststückzahl nicht wirtschaftlich einsetzbar.

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.02a** ^{________________________________________________} Es sind komplizierte, stark gegliederte Kleinteile mit hoher Genauigkeit in großen Stückzahlen herzustellen. **Welches Verfahren wählen Sie bei** **a) Al-Guss?**

Druckgießen, bei a) Kaltkammerverfahren

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.02b** ^{_________________________________________________} Es sind komplizierte, stark gegliederte Kleinteile mit hoher Genauigkeit in großen Stückzahlen herzustellen. **Welches Verfahren wählen Sie bei** **b) Zn-Guss ?**

Druckgießen bei b) Warmkammerverfahren.

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.03** ^{_____________________________________________} Welche günstige Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften ergeben sich beim Druck- und Schleudergießen im Vergleich zum Kokillengießen?

Erstarrung unter Druck ergibt feinkörniges dichtes Gefüge mit höherer Festigkeit.

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.04** ^{___________________________________________________} Welches Verfahren wählen Sie zum Gießen von Motorrad-Zylinderköpfen aus Leichtmetall?

Druckgießen

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.05** ^{_________________________________________} Nennen Sie ein Gießverfahren, mit dem die in Abb. 5.7 dargestellten Serienteile hergestellt werden können.

Schleuderguss

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.06a** ^{______________________________________________} Ihr Unternehmen erhält die Anfrage, ob Sie * a) 10 Pumpengehäuse aus einer Cu-Sn-Zn* * (Rotguss)-Legierung herstellen können.* Sie wären an dem Auftrag interessiert. **Welche Fertigungsverfahren beziehen Sie jeweils** **in Ihre Angebotskalkulation ein?** **Begründen Sie Ihre Entscheidungen.**

a) Sandformgießen: * geringe Stückzahl rechtfertigt keine Dauerform und * damit keine hohen Formkosten.

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.06b** ^{_____________________________________________________} Ihr Unternehmen erhält die Anfrage, ob Sie *b) 100 000 Getriebegehäuse aus einer Al-Legierung* Sie wären an dem Auftrag interessiert. Welche Fertigungsverfahren beziehen Sie jeweils in Ihre Angebotskalkulation ein? Begründen Sie Ihre Entscheidungen.

b) Druckgießen (Kaltkammerverfahren): * Merkmale wie NE-Metall und * Stückzahl sind bestimmend für die Verfahrensauswahl.

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.06c** ^{_____________________________________________________________________________________} Ihr Unternehmen erhält die Anfrage, ob Sie * c) GG- und NE-Formgussteile in kleiner Stückzahl* * mit einer Masse von 5 ... 8 kg* * und keinen hohen Genauigkeitsforderungen* Sie wären an dem Auftrag interessiert. **Welche Fertigungsverfahren beziehen Sie jeweils** **in Ihre Angebotskalkulation ein?** **Begründen Sie Ihre Entscheidungen.**

c) Gießen mit verlorenen Formen: * Merkmale wie GG und NE-Werkstoffe, * Masseangabe, * kleine Stückzahl verlangen geringen Aufwand für die Formenherstellung und * sind bestimmend für die Verfahrensauswahl.

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.07a** ^{____________________________________________________} Geben Sie an, durch welche urformenden Fertigungsverfahren die folgenden Kunststoffteile hergestellt werden: a) Kanister

a) Kanister: Extrusionsblasformen

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.07b** ^{______________________________________________________} Geben Sie an, durch welche urformenden Fertigungsverfahren die folgenden Kunststoffteile hergestellt werden: b) Gehäuse eines Fernsehers

b) Gehäuse eines Fernsehers: Spritzgießen

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.07c** ^{_______________________________________________} Geben Sie an, durch welche urformenden Fertigungsverfahren die folgenden Kunststoffteile hergestellt werden: c) Fensterprofile

c) Fensterprofile: Extrudieren

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.07d** ^{__________________________________________} Geben Sie an, durch welche urformenden Fertigungsverfahren die folgenden Kunststoffteile hergestellt werden: d) Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges.

d) Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges: Spritzgießen

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.08** ^{______________________________________________________} Durch welche Maßnahmen kann die Festigkeit örtlich stark belasteter Spritzgussteile erhöht werden?

Zur Steigerung der Festigkeit können * entsprechende Metallteile mit eingegossen werden oder * der Kunststoff wird mit Glasfasern oder -kugeln angereichert.

**5 - Gießen in Dauerformen** **Kontrollfrage 5.09** ^{_____________________________________________________} Aus welchen zwei Schritten bzw. Stufen setzt sich das Extrusionsblasformen zusammen?

Beim Extrusionsblasformen wird * im ersten Schritt ein Schlauch extrudiert, der * im zweiten Schritt in einer zweigeteilten Dauerform zum Hohlkörper aufgeblasen und abgekühlt wird.

**6 - Pressen und Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)** **Kontrollfrage 6.01** ^{________________________________________________________________} Nennen Sie die wichtigsten Verfahren zur Herstellung des Metallpulvers für die pulvermetallurgische Teilefertigung.

**_Mechanische Verfahren_** (Zerkleinern fester Stoffe, Zerstäuben von Schmelze); **_Physikalische Verfahren_** (Verdampfen und Kondensieren); **_Chemische und elektrochemische Verfahren_** (Reduktion von Metallverbindungen, elektrolytische Abscheidung).

**6 - Pressen und Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)** **Kontrollfrage 6.02** ^{________________________________________________________________} Welche wirtschaftlichen Vor- und Nachteile hat die pulvermetallurgische Teilefertigung gegenüber dem Gießen?

**_Vorteile:_** * Bessere Material- und Energieökonomie, * hohe Genauigkeit und damit * geringe Nachbearbeitungskosten, * geringerer Fertigungsaufwand. **_Nachteil:_** * hohe Pulverpreise.

**6 - Pressen und Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)** **Kontrollfrage 6.03** ^{______________________________________________________________________} Es ist ein zylindrisches Teil aus Kupfer mit 30 mm Höhe herzustellen. Wie groß muss die Füllhöhe des Presswerkzeuges sein?

Gemäß Gl. (6.4) ergibt sich * mit einem Füllfaktor von 2,4 * eine Füllhöhe von: **hF = 2,4 ⋅ 30 mm = 72 mm.**

**6 - Pressen und Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)** **Kontrollfrage 6.04** ^{________________________________________________________________} Nennen Sie die beiden Varianten des isostatischen Pressens und geben Sie kurz den Unterschied zwischen diesen an.

Die Varianten sind das kalt- und das heißisostatische Pressen. * Beim **_kaltisostatischen Pressen_** wird das Pulver in eine gummi-elastische Hülle gefüllt und ohne Temperatureinfluss verdichtet. * Beim **_heißisostatischen Pressen_** besteht die Hülle aus einem hochtemperaturbeständigen Werkstoff und es findet ein zeitgleiches Verdichten und Sintern statt.

**6 - Pressen und Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)** **Kontrollfrage 6.05** ^{__________________________________________________________________} Welche Möglichkeit zur Herstellung von wartungsfreien Gleitlagern (Tränklagern) kennen Sie?

Pressen und Sintern unter Beachtung der erforderlichen Porosität.

**6 - Pressen und Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)** **Kontrollfrage 6.06** ^{______________________________________________________________________} Wählen und begründen Sie das Fertigungsverfahren zur Herstellung von 100.000 Stck. Hart-metall-Wendescheidplatten.

**Sintern**; Merkmale wie * hochschmelzende Metalle, * kleine Masse, * große Stückzahl, * erreichbare Genauigkeit, * material- und energiesparende Fertigung sind ausschlaggebend für eine wirtschaftliche Fertigung.

**6 - Pressen und Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)** **Kontrollfrage 6.07** ^{___________________________________________________________________} Geben Sie an, mit welcher * Zugfestigkeit, * Dauerfestigkeit, * Bruchdehnung * und Kerbschlagfestigkeit gegenüber den Werten von Walzstahl mit einer beim Sintern erreichten Raumfüllung von 90 % in etwa zu rechnen ist.

Gemäß Abb. 6.2 ergeben sich folgende Werte: * ca. 73 % der Zugfestigkeit; * 50 % der Dauerfestigkeit; * rund 29 % der Bruchdehnung und * ungefähr 5 % der Kerbschlagzähigkeit von Walzstahl.

**6 - Pressen und Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)** **Kontrollfrage 6.08** ^{__________________________________________________________________} Nebenstehend sehen Sie einige Maschinenelemente. Würden Sie diese in der Herstellung mit Sintern für geeignet halten und warum?

Ja; Zahnräder zeichnen sich durch * komplizierte Formgestaltung aus, * sind hohen Belastungen ausgesetzt und * bedürfen einer hohen Genauigkeit.

**7 - Generieren (Rapid Prototyping)** **Kontrollfrage 7.01** ^{______________________________________________________________} Beschreiben Sie kurz das Grundprinzip des Rapid Prototyping.

Das Grundprinzip des Rapid Prototyping beruht darauf, dass zunächst am Rechner mittels CAD ein 3D-Modell erzeugt wird. Dieses Modell wird anschließend rechnerintern in dünne Schichten geschnitten, die dann den Bauprozess auf der RP-Anlage steuern. Während des Bauprozesses wird das Bauteil Schicht für Schicht aus dem jeweiligen Werkstoff aufgebaut.

**7 - Generieren (Rapid Prototyping)** **Kontrollfrage 7.02** ^{______________________________________________________} In welche drei Anwendungsgruppen lässt sich der Sammelbegriff „Rapid Prototyping“ unterteilen und welche Bauteilarten werden dabei jeweils gefertigt?

Durch * Rapid Prototyping werden Prototypen und Modelle, * Rapid Tooling Werkzeuge (z. B. Formen oder Vorrichtungen) * Rapid Manufacturing Funktions- und Serienteile gefertigt.

**7 - Generieren (Rapid Prototyping)** **Kontrollfrage 7.03** ^{_______________________________________________________________} Welche Vorteile resultieren aus dem Einsatz von Prototypen bzw. Modellen in der Produktentwicklung?

Prototypen und Modelle bewirken kürzere Entwicklungs- und Konstruktionszeiten und damit eine schnellere Markteinführung.

**7 - Generieren (Rapid Prototyping)** **Kontrollfrage 7.04a** ^{__________________________________________________} Ordnen Sie den folgenden Ausgangsmaterialien die entsprechenden Rapid Prototyping Verfahren zu: a) flüssiges Ausgangsmaterial

a) flüssiges Ausgangsmaterial: Stereolithographie

**7 - Generieren (Rapid Prototyping)** **Kontrollfrage 7.04b** ^{_______________________________________________________} Ordnen Sie den folgenden Ausgangsmaterialien die entsprechenden Rapid Prototyping Verfahren zu: b) pulverförmiges Ausgangsmaterial

b) pulverförmiges Ausgangsmaterial: * Selektives Lasersintern, * 3D-Printing

**7 - Generieren (Rapid Prototyping)** **Kontrollfrage 7.04c** ^{_____________________________________________________} Ordnen Sie den folgenden Ausgangsmaterialien die entsprechenden Rapid Prototyping Verfahren zu: c) drahtförmiges Ausgangsmaterial.

c) drahtförmiges Ausgangsmaterial: * Fused Layer Modeling

**7 - Generieren (Rapid Prototyping)** **Kontrollfrage 7.05** ^{___________________________________________________} Welches RP-Verfahren eignet sich besonders gut zur direkten Herstellung von Formen für den Kunststoffspritzguss?

Zur direkten Herstellung von Formen für den Kunststoffspritzguss eignet sich besonders gut * das Selektive Lasersintern, da mit diesem Verfahren Metallpulver verfestigt werden können.

1 - Einführung und Urformen Flashcards

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