Spanlose Fertigungstechnik (Subject) / Spanlose (Lesson)

Spanlose_Scherbarth

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• Pulverbeschichten gehört zu welcher Hauptgruppe der Fertigungsverfahren nach DIN8580? Begründen Sie ihre Einordnung! Pulbeschichten gehört zum Beschichten, da man einen formlosen Stoff(Pulver) auf ein Werkstück aufbringt.
• Welche Vorteile und Nachteile hat steigender Guss? + füllt die Form sehr viel ruhiger und ohne Lufteinschlüsse, also mit dichterem Gussgefüge. + Formbeschädigungen durch aufprallende Schmelze sind nahezu ausgeschlossen - nicht die komplette Form wird ausgegossen
• Womit wird die Oberfläche des Unterkastens vor dem Aufsetzen des Oberkastens bestreut? Mit einem Trennmittel
• Welche Prozessschritte sind bei der Gussgerechten Konstruktion zu berücksichtigen? - Die vollständige Füllung unter dem Gesichtspunkt der gerichteten Erstarrung ist dann gewährleistet, wenn jeder Querschnitt am Gussstück eine gleichgroße oder größer werdende Verbindung zu einem Speiser hat - Wo Materialanhäufungen unumgänglich sind, durch Weiterführen des Querschnitts für eine Speisermöglichkeit sorgen  - Konstante Wandstärken anstreben (möglichst wenige Speiser) 
• Was versteht man beim Gussprozess unter dem Sandkreislauf? -Der untere Modellteil wird in den Unterkasten eingelegt. Kernmarken müssen eingebracht sein. -Danach wird die Form mit Formsand gefüllt und verdichtet. -Der Kasten wird gedreht und der obere Modellteil aufgelegt, mit Formsand gefüllt und verdichtet. -Dann werden die Formen geöffnet die Modelle entfernt und eventuell Kerne eingesetzt. -Die Form wird geschlossen und kann abgegossen werden.
• Nennen Sie drei Möglichkeiten zur Beheizung eines Ofens mit elektrischer Energie! 1. elektrische Induktion 2. elektrischer Lichtbogen 3. elektrischer Widerstand
• Was unterscheidet einen Hochofen von einem Kupolofen zur Gusseisen Erzeugung? Der Kupolofen erreicht nicht die Temperaturen die nötig um Metalle mittels reduktion aus ihren Erzen zu entfernen
• Aus welchen Elementen besteht das Angusssystem? - Eingussstempel - Eingusskanal - Lauf - Formhohlraum - Anschnitt
• Warum kann es beim Guss zur Lunker Bildung kommen? - ungleichmäßiges abkühlen (außenlunker) - Lufteinschlüsse im material (innenlunker) - kubische Schwindung durch kontraktion im festen Zustand - durch einschürung des Speisers - nachlaufen der Schmelze (inselbildung)
• Was beschreibt der Sättigungsgrad Sc bei der Gusseisenherstellung? Sc definiert die Lage des eutektischen Punktes in Mehrstoffsystem zum Zweistoffsystem Fe-C. Sc = 1 Schemelze erstarrt wie eine reine Fe-C Legierung Sc < 1 Schmelze erstarrt untereutektisch Sc > 1 Schmelze erstarrt übereutektisch
• Wie kann eine langsame Abkühlung der Schmelze erreicht werden? - Trockenen dünwandigen Sandguss
• Wie kann eine schnelle Abkühlung der Schmelze erreicht werden? - gekühlte dünwandige Kokille
• Was versteht man unter einem unterkühlen der Schmelze? Die unterkühlung ΔΤu wird durch eine Überhitzung der Schmelze vor dem Gießen erhöht. halten der Schmelze für längere Zeit über der Gießtemperatur
• Wie kann man ein möglichst feinkörniges Gussgefüge erreichen? Welche Vorteile bietet ein feinkörniges Gussgefüge? - viele Keime, durch hohe unterkühlung was zu einer schnellen abkühlung führt, dadurch entstehen viele arteigene Keime - Fremdkeime + hohe Festigkeit + bessere mechanische Eigenschaften
• Warum sollten die Wandstärken an einem Gussteil wenn möglich möglichst gleichmäßig sein? - schnelle abkühlung der Schmelze - führt zu feinkörnigem Primärgefüge - geringe unterschiede bei den Wandicken führt zu einem gleichmäßigen Primärgefüge
• Was versteht man unter dem Impfen der Schmelze? - Es werden Fremdkeime in die Schmelze direkt vor dem Gießen eingebracht
• Von welchen Faktoren ist die Wirksamkeit der Impfung der Schmelze abhängig? - Menge - Art der Zugabe - Verteilung in der Schmelze - Zeiteffekt (Abklingverhalten)
• Wann entstehen beim Gießen Stengelkristalle? Wie sind die Stengelkristalle ausgerichtet? - Stengelkristalle sind entweder prismatisch oder dendritisch ausgerichtet - Stengelkristalle sind entwickeln sich mit der fortschreitender Zeit und radialen wärmestrom aus Keimen - Dass Kristall wachstum setzt nach einer bestimmten Zeit ein
• Warum kann es beim Erstarren der Schmelze sowohl zur Bildung von Stengelkristallen wie auch globolitischen Kristallstrukturen in einem Werkstück kommen? -Bei der ausbildung eines gleichförmigen Gefüges entsteht eine globulitische Kristallform - Stengelkristalle gehen von den Formwänden - Beide Kristallstrukturen können  auftreten wenn in der Mitte ein globulitische Form sich ausbilldet und zugleich, die Stengelkristalle sich an den Formwänden bilden - globolitischekristallstrukturen entstehen beim langsames abkühlen
• Warum führt die Erstarrung in globolitischen Kristallstrukturen zu einer besseren Formfüllung? - weil globulitische Kristallstrukturen kleiner sind (nachfragen) - durch langsames abkühlen
• Was versteht man unter gedecktem Herdguss? siehe bild 3.3 ordner
• Welchen entscheidenden Nachteil hat das kastenlose Gießen? - Eignet sich nur für Gussstücke mit geringem Volumen
• Welchen Nachteil hat das Kaltharz (No-Bake) Verfahren gegenüber den Cold-Box Verfahren! - Mit dem Kaltharz Verfahren erreicht man nicht eine so kleine Korngröße
• Welche Vor- und Nachteile hat das Lost-foam-Gießverfahren? + gratlose Herstellung mit Hinterschnitten und feinen Kanälen sind möglich +  mehrere Bauteile lassen sich mit einem Abguss herstellen - Hohe anforderungen an die Modellqualität - Die Zersetzung des Modells beim Gießprozess
• Was unterscheiden Lost-foam- und Vollformguss? - Beim volformguss entsteht Grat - es entsteht beim vollformguss kein hohlraum, die Form ist beim abgiesen voll
• Wie werden die Formen für Gussteile im Vollformguss hergestellt? 1. Vollständiges Modell wird meist geschlichtet 2. Modell wird in die Gießgrube eingesetzt und mit Sand eingeformt 3. Nach der Aushärtung der Form wird diese mit Schmelze gefüllt
• Warum wird für das Vollformgießen von Großbauteilen meisten kein Grünsand verwendet? Welcher Formstoff erhält bei dem Verfahren häufig den Vorzug? - kaltharzgebundener Sand wird verwendet
• Welche Vorteile hat dar Sandguss mit verlorenen Formen? - mehr möglichkeiten für hinerschnitte - hohe Formstabilität - stabilerer temperaturverlauf
• Beschreiben Sie den Prozess des Feingießens? - Herstellung von bis zu den kleinsten Gussteilen nach dem Wachsschmelzverfahren - Die Modelle werden zunächst in Einfach- oder Mehrfachwerkzeugen gespritzt - Dann werden die modelle an eine Modelletraube (angussystem) montiert - wachs wird nun durch erwärmen ausgeschmolzen - modellstraube wird in ethylsilikat eingetaucht und besandet, es ensteht eine Maskenform - maskenform wird gebrandet und es entseht eine keramische bindung und kann nun vergossen werden - maskenform wird abgeklopft
• Welchen Namen hat das Feingießen noch? Wachsausschmelzverfahren
• Was versteht man beim Feinguss unter einer Kompaktform? - Nach dem besanden wird sand noch hinterfüllt
• Nennen Sie die Vor- und Nachteile des Feingießens! Begründen Sie kurz warum die Vor- bzw. Nachteile entstehen! + sehr genaues Gießverfahren     + sehr gute Form und Mnaßgenaugkeit + komplexe funktionsflächen können fertig gegossen werden + geringer nachbearbeitungsaufwand + gute oberflächenqualität + hinterschneidungen sind möglich - teures Gießverfahren (viele Arbeitsschritte) - viele arbeitsschritte - Gießen in heiße Form logistisch aufwendig
• Nennen Sie vier Gießverfahren die mit Dauerformen arbeiten! - Kokillengießen - Druckgießen - Schleudergißen - Stanggießen
• Wie funktioniert die Herstellung von (komplexen) Hohlkörpern im Kokillenguss? Durch einen Sandkern
• Beschreiben Sie den Prozess beim Druckgussverfahren im Kaltkammerverfahren! https://www.druckgiesser.com/kaltkammerverfahren/ (animation) - Die erforderliche Gießmenge wird für jeden Gießzyklus neu in die Gießkammer eungefüllt - ein beweglicher Kolben die Schmelze mit hohem Geschwindigkeit in die Gießkammer - die Schmelze erstarrt unter dem hohen druck und wird dann ausgeworfen
• Warum werden Gleitlagerbuchsen häufig im Schleudergussverfahren gegossen? Es sind rotationsymeetrische Bauteile (nicht sicher)
• Was sind Seigerungen im Gussgefüge? - Unerwünschte Entmischung der Schmelze, damit lokale Unterschiede in der Zusammensetzung des Gusswerkstücks
• Welche Faktoren begünstigen die Bildung von Warmrissen? - Ein großes Erstarrungsintervall und die Behinderung der Schwindung begünstigen die Warmrissbildung.
• Übersetzen Sie folgende Gusswerkstoffbezeichnungen der alten Norm (DIN 169x) in die neue europäische Normung (DIN 1560): GG-25, GGG60-3, GGV-250, GGG-240HV, GTW-300-3, GTB-280. Wie lautet die englische Bezeichnung der Werkstoffe? - GG25 - Grauguss mit Lamellengraphit EN-GJL 250 () - GGG60-3 - Kugelgraphitguss EN-GJL 600-3 (nodular Cast Iron) - GGV-250 - Vermicularguss EN-GJV 250 (Compact Graphite Iron) - GGG-240HV - Kugelgraphitguss EN-GJS 240 (nodular Cast Iron) - GTW-300-3 - weißer temperguss EN-GJM-300-3 (malleable iron) - GTB-280 - schwarzer temperguss EN-GJM-280
• Beschreiben Sie die Herstellung von GJMW und GJMB! GJMW (weißer temperguss) GJMB (schwarzer temperguss) Um einen weißen Temperguss zu erhalten, wird der Temperrohguss (untereutektisches weißes Gusseisen) geglüht („Glühfrischen“) Rohguss wird bei 1000 °C etwa 60–120h in einer oxidierenden Atmosphäre geglüht (im Gasstrom getempert) Schwarz Zur Herstellung wird zunächst Roheisen, Stahlschrott, Ferrolegierungen und Kreislaufmaterial (vom Gieß – und Anschnittsystem der Gussstücke) zum Vorschmelzen in den (mit Heißwind) Kupolofen geführt Beim Tempern wird bei neutraler Atmosphäre in zwei Stufen geglüht
• Warum ist Stahlguss aufwendig in der Herstellung? Stahlguss (GS) ist schwierig zu vergiesen und muss nach dem Giesen geglüht werden
• Welcher metallische Gusswerkstoff hat geringste Dichte? Mg-Basis
• Beschreiben Sie die Prozesskette bei der pulvermetallurgischen Herstellung mittels pulvermetallurgischem Spritzgießens! siehe bild 7.3
• Warum werden zum Teil sehr grobe Pulver zum Sintern verwendet? kp mrk
• Erstellen Sie eine beschriftet Skizze des „Cold Isostatic Pressing im Dry Bag Process“! 7 siehe bild 7.23
• Nennen Sie fünf Sinterwerkstoffgruppen! - Sintereisen - Sinterstähle - Sinterbuntmetall - Sinterleichtmetall - Sinterschwermetall
• Nennen Sie vier Grundregeln für die pulvermetallurgisch gerechte Konstruktion! - möglichst einfache Körper ohne hinterschneidungen - axial pressbare goemetrien bevorzugen -flache gut kompaktierbare Geometrien wählen - Kegel bzw. Kugelkonturen möglichst vermeiden
• Welche Randbedingungen bei der Produktentwicklung führen zu dem Fokus auf „Time to Market“? - nicht konkrete oder sich schnell ändernde Kundewünsche - wachsende Bedeutung von Design und Individualisierung - in Teilbereichen schnelle technische Entwicklung - Umweltaspekte - sinkende Produktlebensdauer - Preisverfall und Kostendruck - Rechtliche Randbedingungen und Normen

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