Spanlose Fertigungstechnik Kapitel 1 (Subject) / Spanlose Fertigungstechnik Kapitel 1 (Lesson)

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• 1. Nenne Sie die Hauptgruppen mit denen nach DIN8580 die Fertigungsverfahren eingeteilt werden! Beschreiben Sie die Methodik nach der die Hauptgruppen der Fertigungsverfahren in der DIN8580 differenziert werden Nenne Sie für jede Hauptgruppe ein Bespielverfahren mit einem typischen Bauteilund geben Sie den Werkstoff an! - Urformen: Druckguss, Zylindekurbelgehäuse, Alu, N AC-AL Si8Cu3 - Umformen: Pilgerwalzen, Nahtlose Rohre, Stahl - Trennen: Drehen, Welle, Stahl/gehärteter Stahl E295 - Fügen: Schweißen, Rohre/Winkel, Stahl - Beschichten: Metallbeschichten(Pulvern), Stahlbauteile - Stoffeigenschaften ändern: Härten von Stahl, Hülse für Radialwellendichtring C15E "Die Differenzierung der Hauptgruppen der Fertigungsverfahren erfolgt anhadnihrer jewiels möglichen Zustandänderungen, aber primär der Änderung des Stoffzusammenhanges"
• 2.In welche vier Untergruppen werden die Fertigungsverfahren des Urformens häufig eingeteilt? Nennen Sie zu jeder Untergruppe ein Beispielverfahren mit einem typischen Bauteil und geben Sie den Werkstoff an! -Urformen aus dem Urformen aus dem festen (pulvrigem oder körnigen) Zustand, Pressen und Formen, Spanplatte, Holzspäne-Urformen aus dem flüssigen breiigen oder pastenförmigen Zustand,Gießen, Spritzgießen-Urformen aus dem gas oder dampfförmigen Zustand; Ausscheiden aus der Dampfphase in einer Form-Urformen durch elektrolytisches Abscheiden, Galvanoplastik
• 3.Pulverbeschichten gehört zu welcher Hauptgruppe der Fertigungsverfahren nach DIN8580? Begründen Sie ihre Einordnung! Beschichten, Die Schicht die hier auf dem Bauteil erzeugt wird, besteht aus einem formlosen Stoff.Somit Beschichten und nicht Fügen
• 4.Wie konnte man schon vor Beginn der Neuzeit Monumentalstatuen durch Urformen herstellen? Durch Mehrschichtenguss:1. Struktur aus einem Fachwerk aus Holz; 2.Überzug aus Lem; 3. Auskleiden mit Lem und dann Gießen Schicht für Schicht und Meter für Meter
• 5.Was ist der entscheidende Technologiesprung von der Kupferzeit zur Bronzezeit? Legierungsguss: Die Verbrennung von Kohle, da höhere Temperaturen erzielt werden konnten, welche nötig waren, da Bronze aus Kupfer und Zinn besteht( Legierung)
• 6.Warum wurden die Leichtmetalle Al, Ti, Mg erst relativ spät entdeckt? Sie kommen nicht rein in der Natur vor sondern nur in chemischen Verbindungen.=> Es dauerte somit bis ca 1800 bis geeignete chemische Verfahren entdeckt wurden um Leichtmetalle zu gewinnen
• 7.Was versteht man unter Form- was unter Formategießen? Formgießen: geschieht mit Formen( Dauerformen oder verlorenen Formen): EndproduktFormategießen: Hauptsächlich Stranggießen ohne spezielle Formen:Blockguss, Halbzeug, das erst das Rohmaterial für die Zerspanung oder Schmiedeprozess darstellt
• 8.Welche Vorteile hat die Gusstechnologie? -Keine Gratbildung wie bei spanender Fertigung-günstige Energiebilanz-Große Desingfreiheit-Endkonturnahes Herstellungsverfahren-nahezu 100% Recycling möglich-Für große und kleine Teile-Hohe Flexibilität bei der Werkstoffauswahl-gute Reproduzierbarkeit-schnelle Produktionszyklen möglich-eventueller Verzicht auf Nacharbeit
• 9.Welche Nachteile hat die Gusstechnologie -Für kleine Stückzahlen unwirtschaftlich-Spezial Knowhow notwendig-Genauigkeit durch Zusammenzug beim Abkühlen begrenzt-Gießformen teilweise aufwendig und teuer und nur einmal verwendbar-Gießkerne können oft nur Einmal verwendet werden-Hinterschneidungen fordern geteilte Formen-Qualitätsprüfung aufwendig-zum Teil Gefahr durch Verzug-Keine „engen“ Radien möglich-Formfüllungsvermögen begrenzt minimale Bauteilwandstärke-Mindestabkühlzeit ist notwendig
• 10.Gliedern Sie die Gussverfahren anhand der verwendeten Formen und Modellen! -Gießen in Dauerformen: Stranggießen, Kokillenguss, Schleuderguss, Druckguss-Gießen in verlorener Form:      -Dauermodelle:Hand- und Maschinenformen, Maskenformgießen                                                         -Verlorene Modelle: Vollformguss, Feingießen
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• 11.Was versteht man unter dynamischen Gießverfahren? Während des Gießvorganges wird die Form bewegt (horizontaler oder senkrechter Schleuderguss)und der Guss wird mit 50 Km/h eingeschossen=> DynamischWenn das Gießmaterial ständig in Bewegung ist oder sehr schnell bewegt wird
• 11.5 Warum gehört Druckguss zu den dynamsichen Gießverfahren? Wegen der Dynamik des Gießmaterials: wird mit 50 Km/h Formfüllgeschwindigkeit in die Druckgussform eingeschossen
• 12.Welche Varianten des Einfüllen der Schmelze werden beim Schwerkraftguss verwendet? Kopfguss (fallend)Bodenguss(steigend)Seitenguss
• 13.Welche Vorteile und Nachteile hat steigender Guss? -Vorteile: Füllt Form sehr viel ruhiger und ohne Lufteinschlüsse->Dichteres Gussgefüge; Formbeschädigungen nahezu ausgeschlossen! -Nachteile: Vorher muss eine Schlichtung erfolgen=>ist sehr langsam
• 14.Warum hat die Konstruktion einen große Verantwortung für die Wirtschaftlichkeit eines Produktes? Großer Teil der Kostenfestlegung: Material, Geometrie, Fertigungsverfahren etc werden festgelegtUmso schwieriger die Konstruktion, um so aufwendiger ist das Modell zu erstellen ( dauert länger und kostet somit mehr!) Eventuell entscheidet sich hier auch ob das Modell nochmals verwendet werden kann.
• 15.Warum sollte man genau überlegen ob Einsparungen im Konstruktionsprozess sinnvoll sind? Einsparungen können zu unzureichende Kostenfestlegungen führen. Außerdem beginnt der Produktionsablauf in der Konstruktion, wodurch die ganze Produktionskette von Fehlern/ Verlangsamungen in  der Konstruktionsabteilung betroffen sind
• 16.Warum sind die Maß- und Formtoleranzen die beim Gießen erreicht werden in der Regel deutlich schlechter als bei spanenden Prozessen? Zum einen sind die Modelle Toleranzbehaftet währen der Fertigung, zum andern zieht sich der Guss während des Abkühlprozess zusammen.Aufgrund großer Anzahl an Einflussfaktoren sind Toleranzen beim Gießen wesentlich schlechter
• 17.Welche Einflussfaktoren beeinflussen die Genauigkeit bei Gießen? Formstoff, Abkühlung, Formversatz, Maßgenauigkeit des Modells und der Form, Geometrie des Gusswerkstücks (Verzug), Temperatur, Gußwerkstoff, Druck
• 18.Beschreiben Sie die Arbeitsschritte beim Handformguss eines Hohlkörpers! -Erstellung von Zeichnung-Erzeugen des Kerns-Erstellen eines zweigeteilten Modells(Außenkontur des Gußteils)-Bereitstellung eines zweigeteilten Kerns(Unter und Oberkasten)Unterhälfte des Modells aus der Modellplatte platzieren; Formstoff per Hand verdichten; Formstoff: Sandgemisch mit Bindemittel; Wenden des UnterkastensOberfläche des Unterkastens mit Trennmittel besprühen; Oberkasten wird dann passgenau auf Unterkasten gesetzt; Formstoff wird aufgefüllt und von Hand verdichtet; Speiser und Eingusssystem werden in die Sandform geschnitten; Öffnen der Form, Entnahme des Modells, Kern einlegen; Schließen der Form; Gießen; Abkühlen des Gussteils; Entfernen der Formstoffreste
• 19.Was versteht der Gießer unter eine Kernmarke? Bereiche, die im Sand den Kern aufnehmen
• 20.Warum werden meistens zweiteilige Modelle verwendet? Da der Kasten auch aus zwei Teilen besteht, werden meist zweiteilige Modelle verwendet. So wird zunächst das untere Teil des Modells im Unterkasten platziert und dann im Anschluss kommt erst der zweite Teil des Modells hinzu
• 21.Welche Materialien werden für die Gussmodelle beim Sandguss häufig verwendet? Modellholz, Kunststoff, Metall, 3D-Druck
• 22.Was ist ein Kernkasten? Das zur Herstellung des Sandkerns benötigte Kernwerkzeug->In die Kernkästen mit der Kontur des Hohlraumes wird der Sand eingefüllt und verfestigt
• 23.Womit wird die Oberfläche des Unterkastens vor dem Aufsetzen des Oberkastens bestreut? Mit Trennmittel
• 24.Warum ist die wirtschaftliche Stückzahl beim Gießen in den letzten 5 Jahren deutlich kleiner geworden? Durch die Nutzung von 3D-Druckern zur Modell-Herstellung wird das Gießen auch bei kleinen Stückzahlen wirtschaftlich
• 25.Wie kann mittels generativer Fertigungstechnik die wirtschaftliche Stückzahl beim Gießen verringert werden? Nennen Sie zwei Technologien! -Verwendung von Vollmodellen, die länger verwendet werden können-Druckguss, Spritzguss
• 26.Was unterscheidet den Handform- vom Maschinenformguss? Maschinenformguss->Teil- bzw Vollautomatisierter Fertigungsvorgang=>Große StückzahlenHandformgießen-> nur Einzelteile /Kleine Stückzahlen realisierbar
• 27.Welche Faktoren beeinflussen die Schwindung des Werkstoffes? -Werkstoff-Wärmeleitfähigkeit-Erstarrungsmodul des Werkstücks-Wärmeinhalt des Gußwerkstücks=>Abkühlgeschwindigkeit
• 28.Wie muss die Schwindung berücksichtigt werden? Schwindung muss bei der Auslegung von Modell und Kern berücksichtigt werden=> Modell ist in Länge und Breite jeweils um 0,9 bis 2,2% größer als Fertigteil
• 29.Warum wird die Schmelze kurz vor dem Abguss (nochmals) analysiert? Computergestützte Thermoanalyse der Schmelze wird kurz vor dem Abguss noch einmal durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Schmelze für den Umwandlungsbeginn benötigte Temperatur besitzt
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• 30.Welche Prozessschritte sind bei der Gussgerechten Konstruktion zu berücksichtigen? -Aufsetzen des Oberkasten->Formstoffgerechte Gestaltung-Gießen->gießgerechte Gestaltung-Gußputzerei->putzgerechte Gestaltung-mechanische Bearbeitung->Bearbeitungsgerechte Gestaltung
• 31.Was versteht man beim Gussprozess unter dem Sandkreislauf? Rückführen und Säubern des Sandes nach dem Gießen zur Wiederverwendung bei dem nächsten Gießvorgang

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