Urformen Flashcards
Urformen FTverfahren
- 3D-Druck / Additive Fertigung
- Gießen
- Spritzgießen
- Vakuumguss
- Sintern
- Strangpressen
Bronzezeit
Gold, Silber, Kupfer in gediegener Form
- kupfer spröde -> für Schmuck geeignet
- Herstellung von Werkzeugen und waffen
Wieso findet man in der Bronzezeit manche materialien in Urform wieder?
- Verrosten nicht
-> reagieren nicht mit Sauerstoff
Herstellung von Eisen
- Eisenerz “verrosteter Eisen” in der Natur
- Antike: Verhüttung in Schachtöfen + chem. Reduktion durch Kohlebechischtung
- Eisen löst Bronze ab
-> Weltverbreitet für Werkzeuge, Verbindungsteile und Waffen
Additive Fertigungsverfahren
3D-Druck
- Industrielles Rapid-Prototyping
-> Schneller Modellbau
- seit 80er bekannt
- Werkstück schichtweise aufgebaut
- Rohstoffe: Form-neutrale Material
- nutzung physikalischer +/ chemischer Effekte (außer Polyamidguss)
Ziel vom Additiven FTverfahren?
CAD-Daten ohne manuelle Umwege/Formen direkt + schnell in Werkstücke umsetzen
Stereolithografie
AM, Urformen
- Flüssiges Polymer (zähflüssiger Stoff -> geringe Genauigkeit)
- gezieltes aushärten mit UV-Laser auf Flüssigkeits oberfläche
- sehr genaus Verfahren (<10 µm)
Verfahren des Stereolithografie
AM, Urformen
- Absenken der bauplattform
- Auftauchen bis kurz unter Wischerkante
- Wischvorgang
- Wartezeit (Aushärten)
Laser Sintern
AM, Urformen
- Hohlräume Druckbar
- Anschmelzen von Pulverpartikeln und verbinden zu einer Schicht
- Arbeitsraum unter Schutzgas bis kurz unter Schmelz-temperatur aufgeheizt
* Kunststoffpulver (Polyamid, teils mit Metallpulver)
* Absenken der Arbeitsplattform um Schichtdicke
* Verteilen von Pulver mittels Walze
* Sintern von Sand => Sandguss
* Genauigkeit: ca. 0,2 mm
LOM-Verfahren
AM, Urformen
Laminated-Object-Manufacturing
- Verkleben aufeinander folgender Schichten
- Thermowalze
- Massive große Teile
- Papiermodell können anschließend wie Holz spanend bearbeitet werden
* Schichtdicken: ca. 0,1 mm
* Genauigkeit: 0,25 mm
Extrusionsverfahren
AM, Urformen
* Schmelzbare Werkstoffe (Kunststoffe, Wachse) mittels beheizbarer Düse
Schicht für Schicht aufgetragen
* FDM - Fused Deposition Modeling
* 3D-Drucker (Polyester)
* Schnelles Verfahren für Prototypen
* Niedrige Oberflächenqualität
* Genauigkeit eher gering (0,1 - 0,3 mm)
- Schichten lösen sich schnell
- Schlechte Qualität und Festigkeit
3D-Drucken
AM, Urformen
* Bindemittel wird wie beim Tintenstrahldrucker in Pulverbett injiziert (kein thermisches Verschmelzen)
* Geringe Genauigkeit, teils kaum belastbar (Gips-, Stärkepulver)
* Metall und Keramikpulver nur mit aufwendiger Nachbearbeitung
Metallguss aus dem flüssigen Zustand
- Gießen
- Schäumen (kunsstoff)
- Züchten von Kristallen
- Stereolithografie
Metallguss aus dem plastischen Zustand
- Spritzgießen
- Strangpressen (Profile aus Alu / Kunsstoffe)
- Modellieren (Keramik)
- Pressformen (Linsen)
Metallguss aus dem körnigen/pulverförmigen Zustand
Pressen von Pulvern
- Sinterteile
- Sandforme für Sandguss
Metallguss aus dem gas oder dampfförmigen Zustand
Folien
Metallguss aus dem ionisierten Zustand
- Galvanisieren
(Miniaturteilen)
Metallguss aus welchen Zuständen?
- flüssigen
- plastischen
- körnig/pulverförmig
- gas/dampfförmig
- ionisierten
Metalguss Definition
Erwärmung geschmolzener metallischer Werkstoff in eine Form (Hohlraum) eingebracht
Form für den Metallguss
- Gusswerkstoff füllt in Flüssigzustand alle Hohlräume
- Gusswerkstoff kühlt gleichmäßig ab -> gleichmäßige Struktur
-> keine Lufteinschlüsse
-> keine Einfallstellen - Teil lässt sich Formen und Entformen
- Schwindung des Gusswerkstoffes wird beim abkühlen berücksichtigt
Sandguss
Formwerkstoff:
- Quarzsand mit Bindemitteln
Gusswerkstoffe:
- Eisen und Stahl
- Leichtmetalle
- Schwermetalle
1. formung eines Modells (z.B. aus Holz) -> Modelle müssen vorher ausgeformt werden
- keine Hinterschneidungen am Modell
2. Modell formt einen Hohlraum im speziellen Formsand
3. Hohlraum wird mit flüssigem Werkstoff gefüllt
- Form für jedes Teil neu erstellt
Komplizierte Teile:
- Modell geteilt
- Losteile (Versatz gefahr)
- Kerne (zusätzlicher Aufwand)
- mehrteilige Gusskästen
Stückzahlen:
- 5 - 10 Stück
Kokillenguss
- wie Sandguss aber Formwerkstoff: Metall, Keramik
- Werkstoff flüssig oder breiigem Zustand
- unter hohem Druck in Stahl Kokille pressen
Druckguss wichtig!
Formwerkstoff: hochwertige legierte Stähle
- geringe - keine Nacharbeit
- gute Festigkeit
- saubere Oberflächen
- Hohe Maßgenauigkeit
- kleinere Toleranzen
- komplizierte Gussgestaltung
- Gewinde gießbar
- Einlegeteile einbringbar
- hohe Werkzeugkosten
- Mindesstückzahl: 50.000
- Automatisiertes Verfahren
- Hohe Arbeitsgeschwindigkeit: 500 pro h
Feinguss (Ausschmelzverfahren)
Vorgang
Formwerkstoff: Keramik
- Teilst Automatisierbar
- Form + Ursprungsmodell gehen “Verloren”
a. Anfertigen des Modells:
1. Muttermodell in Gips einbetten
2. Kokillen Herstellung des Modells (erst eine Hälfte dann andere)
3. Wachs einspritzen
4. Wachsmodell für den Gießform
b. Herstellen der Gießform:
5. Wachsmodell an Traube verbinden
6. Tauchen in feuerfeste Überzugsmaske
7. Einfüllen der Formmasse und Rütteln
c. Vorbereiten zum Gießen und Einfüllen der Schmelze
8. wachsmodell ausschmelzen
9. Brennen
10. Metallschmelzen und unter Vakuum statisch Gießen
11. Ausschlagen des Gusses (Form geht dabei Verloren)
12. Sandstrahlen
13. Abtrennen der Gußteile
14. fertige Gußteile
Feinguss (Ausschmelzverfahren)
Formwerkstoff: Keramik
Gut für:
- Schmuckwaren
- Präzissionsapperate
- Feinmeschanik
- mittlere Stückzahlen (100 - 1.000 Stück)
- geringe oder keine Nacharbeit
- für einteilige Gussformen
(Schmuckwarenfertigung)
- kleinste Teile auch für mittlere Stückzahlen
- Präzisionsteile mit glatten Oberflächen
Übersicht Metallguss verfahren
