1 - Einführung und Urformen Flashcards
fertig erfasst
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.
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.
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.
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
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).
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.
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.
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.
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.
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)
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)
2 - Urformen: Begriffe und Verfahren
Kontrollfrage 2.05.
___________________________________________
Ordnen Sie folgenden Gießverfahren die
Art Ihrer Formgebung zu:
- A2;
- B3;
- C4;
- D1;
- E4;
- F1;
- G2
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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).
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
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.
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.
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.
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.
