09 Fertigungs- und Fügeverfahren IMPORT Flashcards
Wozu dienen Massebedarfskennwerte? Wo liegen die Grenzen?
- 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.
Wie kann Spaltkorrosion bei punktgeschweißten Flächen vermieden werden?
Flanschflächen verkleben, um so gegen Wasser abzudichten
(außerdem wird Steifigkeit der Verbindung erhöht)
Welches ist das bedeutendste Fügeverfahren bei der Herstellung von Pkw-Karosserien dar?
Widerstandpunktschweißen
Welche Parameter sind für die Auswahl eines Fertigungsverfahrens ausschlaggebend?
Was sind Taylored Blanks und wie werden diese hergestellt?
Kombination aus mehreren Blechen verschiedener Eigenschaften, die eben miteinander verschweißt werden.
Was ist ein hybrides Fügeverfahren und warum wird dieses angewendet?
Kombination mehrere Fügeverfahren, z.B. Kleben und Schweißen oder Nieten, um positive Eigenschaften zu kombinieren (z.B. statische und dynamische Festigkeit)
Warmumformung: Vor-/Nachteile?
- Temperatur von 900-1250 °C
- z.B. für hochfeste Stähle
Vorteile Stanznieten?
- für Materialen geeignet, die sich schwer/nicht schweißen lassen
- keine thermische Belastung im Gegensatz zur Schweißverbindung
- kein Vorlochen notwendig
Vorteile der additiven Fertigung?
- kein Formenbau nötig
- Bauteile lassen sich funktionsorientiert gestalten, (viele) Prozessbedingte Restriktionen entfallen
- maximale Materialeffizienz (keine Zerspanung)
Vorteil Clinchen im Vergleich zum Stanznieten?
- kein zusätzliches Befestigungselement erforderlich
- geringe Kosten
Vor-/Nachteile Klebeverbindung? (6 pos. / 7 negativ)
Vor-/Nachteile des Laserschweißens im Vergleich zum Punktschweißen? (6p/2n)
Skizziere den Aufbau und Ablauf des Tiefziehens
Nenne wichtige Fügeverfahren im Karosseriebau
Nenne Vorteile von additiven Fertigungsverfahren
- 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.
Nenne Vorteile vom Innenhochdruckumformen (IHU)
Nenne Vor- und Nachteile vom flexibles Walzen
Nenne Einsatzmöglichkeiten für Tailored Blank in einer Pkw-Karosserie
Nenne Beispielsweise Komponenten einer Alu-Karosserie, die mit gängingen Verfahren hergestellt werden.
Kaltumformung: Vor-/ Nachteile?
- Werkzeugtemperatur kann durch Energieeintrag um mehrere 100°C steigen
- übliches Umformverfahren für Bleche
Erklärung Tiefziehen?
- bedeutendstes Herstellungsverfahren für Blechteile
- für Großserienfertigung geeignet
- große Tangentialspannungen im Flanschbereich
- Ziehtiefe begrenzt
Erklärung Streckziehen?
- Blech wird zwischen zwei Spannzangen eingespannt und der Kontur eines Formstempels angepasst
- hohe Kosten für Anlage
Erklärung Tailor Rolled Blanking?
“Flexibles Walzen” : Walzspalt variiert im Prozess, um vorgegeben Blechdickenverlauf zu erzeugen
Erklärung Strangpressen?
- 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
Erklärung RTM-Verfahren?
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
Erklärung Rollformen?
- Umformung mit mehreren hintereinander liegenden Walzenpaaren
- kostengünstig
Erklärung Innenhochdruckumformung?
- Druck bis 1500 bar
- hohe Designfreiheit
- gute Materialeigenschaften
- Erfüllung hoher Toleranzanforderungen
Erklärung Kunststoff-Spritzgießen?
- fast beliebige Größe und Form in kurzer Zeit realisierbar
- meist thermoplastischer Werkstoff
Druckguss: wie lauten die 2 Verfahrensvarianten?
Was sind jeweils Vor- und Nachteile?
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)
Beschreiben Sie die Funktionsweise einer aufstellbaren Motorhaube. Welche Sensorik wird verwendet?
Beschreibe in zwei Stichpunkten den Prozess beim Strangpressen
- Ein auf Umformtemperatur angewärmter Aluminiumblock (Pressbarren) wird in eine massive Kammer (Rezipient) eingelegt.
- Mithilfe eines Stempels wird das Aluminium mit Kräften bis zu 100 MN durch
ein Stranggusswerkzeug (Matrize) mit beliebigem Querschnitt gepresst.
Beschreibe die Prozessschritte bei Innenhochdruckumformen
Beschreibe die Gewichtsspirale
Beschreibe den Verfahrensablauf beim Stanznieten
Beschreibe den Prozess des Mega Casting (Gießen)
Beschreibe den Verfahrensablauf beim Fließlochformenden Schraubens und nenne Merkmale des Fügeverfahrens
Beschreibe den Verfahrensablauf beim Reibelementschweißen und nenne Vorteile
Beschreibe den Verfahrensablauf beim clinchen + Vor- und Nachteile
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
Beschreibe den Begriff additivee Fertigung und nenne Beispiele
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
Beschreibe den Ablauf beim Druckgussverfahren (zur Verarbeitung von Aluminium und Magnesium)
Beschreibe das Thermoformen
Aufzählung additive Fertigungsverfahren:
Anwendungsbeispiele Klebeverbindung?
Ablauf und Merkmale fließlochformendes Schrauben?
- hochfeste Verbindung
