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Metall (Subject) / Klausurfragen Fertigungstechnik (Lesson)

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• Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück beim Umformen - Hauptbewegung - Vorschubbewegung - Eingriffsbewegung - Folgebewegung
• offener Herguss Ein ungeteiltes Modell wird in den Formstoff der Gießgrube eingedrückt, um die nur an der Unterseite profilierte Gussform zu bilden.
• gedeckter Herdguss Die Gussform ist auch an der Oberseite profiliert. Analog dem Kastenformen wird über dem Herd ein Oberkasten eingeformt.
• 3 Einsatzfelder des Buckelschweißens - Normteileproduktion - Befestigen von Schweißmuttern - Schweißen von metallbeschichteten Werkstoffen
• Verfahrensprinzip des Buckelschweißens Beim Buckelschweißen (RB) werden in eins der beiden zu verbindenden Werkstücke ein oder mehrere Buckel eingebracht. Der Strom fließt über die Buckel. Durch die Widerstandserwärmung und die Presskraft F der Elektroden entstehen punktförmige Schweißverbindungen, deren Größe vom Buckel bestimmt wird.
• Kriterien für die Festlegung von Fügeverfahren - Festigkeit - Oberfläche - Dichtheit - Korrosion
• Die Grenzen keramischer Schneidstoffe bei unterbrochenem Schnitt liegen in... - spröde / geringe Bruchfestigkeit bei Zugdruckbeanspruchung - Schlagempfindlichkeit - Temperaturempfindlichkeit
• Aufgaben der Kühlschmierstoffe (5 v. 6) - Verminderung der Reibung durch Aufbau eines Schmierfilms (Schmierung) - Abführen der Umformungs- und Reibwärme aus der Scherzone (Kühlung) - Späneabfuhr und Abtransport von Fremdstoffen (Spülung und Transport) - Vermeidung thermischer Gefügeänderungen - Korrosionsschutz - Reinigung der Bearbeitungsstelle
• dominierende Verschleißformen am Schneidkeil Der Freiflächenverschleiß ist der annähernd gleichmäßige Abtrag von Schneidstoff an der Freifläche. Der Spanflächenverschleiß (= Kolkverschleiß) tritt vorwiegend in Form einer muldenförmigen Auskolkung auf, die durch das Abgleiten des Spans auf der Spanfläche verursacht wird.
• nichtoxidische Schneidkeramik - basiert i.d.R. auf Siliziumnitrid (Si3N4) - deutlich höhere Zähigkeit und Thermoschockbeständigkeit gegenüber oxidischen Schneidkeramiken - niedrigere Härte und Druckfestigkeit gegenüber oxidischen Schneidkeramiken - Schnittgeschwindigkeiten bis 1600 m/min, Vorschubgeschwindigkeiten bis 10 m/min - Einsatz: Drehen und Fräsen von Gusseisen und nickelhaltigen Werkstoffen
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• Verschleißformen an der Werkzeugschneide (6 v. 7) - Freiflächen- Spanflächenverschleiß (Abrasion und Reibung) - Kolkung - Kantenbruch, plastische Verformung - Ausbröckelungen - Kammrisse (Ermüdungserscheinung bei unterbrochenen Schnitt und Temperaturwechsel) - Querrisse (Schwingungen bei der Zerspanung) - Aufbauschneide
• Fertigungssegmente Fertigungssegmente stellen produktorientierte Organisationseinheiten in der Produktion dar, die mehrere Stufen der logistischen Kette eines Produkts umfassen, mit denen eine spezifische Wettbewerbsstrategie verfolgt wird.
• Bettkonstruktion Das Maschinenbett ist das eingesteifte, selbsttragende Grundelement der Maschine. An ihm sind bewegliche und unbewegliche Maschinenteile befestigt und es trägt das Werkstück. Eigenschaften: - gut zugänglich von oben, weniger von der Seite - steif - kann große Gewichte aufnehmen
• Funktionen der Spindeln bei einer Leit- und Zugspindeldrehmaschine Zugspindel: treibt den Längs- und den Querschlitten an Leitspindel: Herstellung von Gewinde auf der Drehmaschine
• hydrodynamische Gleitführungen Die hydrodynamischen Gleitführungen bestehen aus zwei gegeneinander bewegten Flächen, zwischen die ein Schmiermittel (Fett) zur Verringerung der Gleitreibung eingebracht wird. Hydrodynamische Gleitführungen sind mit relativ geringem Konstruktions- und Fertigungsaufwand herstellbar und können hohe Belastungen aufnehmen.
• Beschichten aus der gasförmigen Phase (geeignet zur Beschichtung von Hartmetallplatten) - Vakuumaufdampfen- Sputtern- Ionenplattieren
• Einflussgrößen aufs Beschichtungsergebnis beim Galvanisieren (5 v. 6) - Elektrolytenzusammensetzung - Elektrolytenbewegung - Elektrolytentemperatur - Stromstärke - Spannung - Oberflächenbeschaffenheit/Rauheit des Substrats
• Verfahrensprinzip und Ziel des Plattierens Beim Plattieren wird flächenhaft ein relativ hochwertiges Beschichtungsmaterial in fester Form auf ein einfaches, preiswertes Substrat aufgebracht. Ziel des Plattierens ist die Herstellung eines Verbundwerkstoffs mit spezifischen Eigenschaften.
• Einteilung der Urformverfahren nach Art der Formgebung (3 v. 4, mit Sätzen) - Urformen durch Schwerkraftwirkung Der Formhohlraum füllt sich durch Wirkung der Schwerkraft mit formlosem Stoff. - Urformen durch äußeren Druck Der formlose Stoff wird durch von außen aufgebrachten Druck in den Formhohlraum gepresst. - Urformen durch Zentrifugalkraftwirkung Die in rotierende Dauerformen eingebrachte Schmelze wird durch die dort wirkende Zentrifugalkraft über die Innenwand der Form verteilt. - Urformen durch Druckwirkung des Urformwerkzeugs Die Ausfüllung des Formhohlraums wird durch die Druckwirkung des aktiven Urformwerkzeugs bewirkt.
• typische Werkstoffe für Warmkammer-Druckguss - Zink- - Zinn- - Bleigusswerkstoffe
• Vorteile des Vollformgießens (7 v. 9) - ungeteilte Form - ungeteiltes Modell - keine Aushebeschrägen erforderlich - keine Kerne erforderlich (Hinterscheidungen und Hohlräume sind möglich) - Das Modell umfasst bereits Eingusssystem und Steiger. - für große Teile (bis mehrere Tonnen) geeignet - für kleine Stückzahlen geeignet - kein Grat - kein Versatz
• Vorteile des Feinschmiedens (gegenüber Freiformschmieden) - höhere Arbeitsproduktivität - höhere Fertigungsgenauigkeit - geringere Bearbeitungszugaben - bessere Arbeitsbedingungen
• Einsatzbereiche unterschiedlicher Scheren - Tafelscheren: Beschneiden von Blechtafeln - Streifenscheren: Schneiden von Längsstreifen aus breiten Bändern - Knüppelscheren: Querteilen von Massivmaterial
• Minimalmengenschmierung Bei der Minimalmengenschmierung wird eine geringe Menge Öl mit Druckluft zerstäubt und mittels einer Zuführeinrichtung auf die Werkzeug- bzw. Werkstückoberfläche aufgesprüht. Die Zuführung des Öl-Luft-Gemischs kann durch außen liegende Düsenanordnungen oder durch innen liegende Kanäle im Werkzeug erfolgen.
• Nach welchen Kriterien werden Schnellarbeitsstähle eingeteilt? Molybdängehalt, Wolframgehalt
• typische mehrschneidige HSS-Werkzeuge (5 v. 6) - Spiralbohrer - Gewindeschneider - Senker - Fräser - Räumnadeln - Sägeblätter
• Warum wird das Hobeln zunehmend durch das Fräsen ersetzt? Hobeln ermöglicht nur geringe Schnittgeschwindigkeit, da bei jedem Hub erhebliche Massen beschleunigt und abgebremst werden müssen. Zudem erfolgt der Rückhub ohne Spanungsarbeit, was die Wirtschaftlichkeit verringert.
• Welche Einflussgrößen der Umform- und Schneidwerkzeuge beeinflussen die Qualität der Werkstücke? (6 v. 7) - Genauigkeit und Oberflächengüte der Werkzeugteile - Genauigkeit beim Zusammenbau - Stößelführung - Pressensteifigkeit - Bewegungsablauf im Werkzeug und Schnittgeschwindigkeit - Werkstoffführung und Vorschubbegrenzung - angepasste Schmierung
• Wozu dienen Verschleiß-Standzeit-Zerspanversuche? Mit Hilfe von Verschleiß-Standzeit-Zerspanversuchen lässt sich ein Zusammenhang zwischen der Standgröße (i.d.R. Standzeit) und dem vorgegebenen Standkriterium (z.B. Verschleißmarkenbreite) bilden. Dies begünstigt einen wirtschaftlichen Werkzeugeinsatz.
• Grundformen von Fräsmaschinen - Konsolfräsmaschine - Bettfräsmaschine - Portalfräsmaschine
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• Auf welchen Mechanismen beruht der Stoffzusammenhalt von Pulverpressteilen? - mechanisches Verklammern der Pulverteilchen - Adhäsionskräfte
• Verfahrensvarianten der Pulvermetallurgie, die relativ gleichmäßige Festigkeitsverteilungen im Sinterteil bewirken - zweiseitiges Pressen - schwebende Matrize - Matrizen-Abziehverfahren
• Schmelzverfahren - Schachtschmelzen im Kupolofen (Gusseisen, Temperguss) - Induktionsschmelzen im Induktionstiegel- oder -rinnenofen (alle Gusswerkstoffe) - Lichtbogenschmelzen (Stahl) - Tiegelschmelzen (NE-Metalle)
• Schaeffler-Diagramm (5!) - Die Schweißeignung hochlegierter Stähle wird über das Cr- und Ni-Äquivalent des Schaeffler-Diagramms eingeschätzt. - zeigt, welche Gefüge beim Schweißen hochlegierter Stähle nach Luftabkühlung entstehen. - bezieht sich auf austenitische, ferritische, martensitische Stähle - Abszisse: Cr-Äquivalent (ferritbildende Elemtente) - Ordinate: Ni-Äquivalent (austenitbildende Elemente)
• Verfahrensgruppen des Walzens - Walzen von Formteilen (z. B. Messerklingen) - Walzen von Halbzeugen (z.B. T-Träger) - Walzen zur Feinbearbeitung (z.B. Kurbelwellen mit verbesserter Oberfläche) - Walzen von Erweiterungsformen (z.B. Zahnräder)
• Schrägwalzen Die Walzenachsen sind gegeneinander geneigt, die Werkstückachse liegt dazwischen. Das Werkstück erfährt eine Dreh- und Längsbewegung.
• Anfangsmaterial fürs Gesenkschmieden warmgewalztes Rund- oder Vierkantmaterial als Stange oder Knüppel
• Hauptanwendungsgebiet von Oxidkeramiken Schlichtdrehen von Grauguss und Stahl
• Hauptanwendungsgebiet von Mischkeramiken Feindrehen und Feinfräsen von Gusseisen und Stahl (auch gehärteten Werkstoffen)
• Planschleifen Schleifen ebener Flächen, wobei das Werkzeug die Schnittbewegung ausführt und das Werkstück die Vorschubbewegung
• Schweißeignung Die Schweißeignung sagt aus, ob ein Werkstoff mit einem bestimmten Verfahren geschweißt werden kann, ohne dass sich seine Eigenschaften dadurch haltbarkeitsmindernd verändern.
• Schweißsicherheit Die Schweißsicherheit besagt, ob die durch Schweißen herzustellende Verbindung den Sicherheitsnachweis zur Nahtberechnung erfüllt.
• Schweißmöglichkeit Die Schweißmöglichkeit drückt aus, unter welchen Fertigungsbedingungen die Ausführung der Schweißung möglich ist.
• Hauptbaugruppen von Scheren - Gestell - Antrieb (Hydraulik- oder Kurbelantrieb) - Scherentisch - Schneidwerkzeuge (Messer)
• Ausführungssystem einer Fertigungszelle führt Handhabung, Bearbeitung, Messung und Prüfung durch
• flexible Fertigungssysteme: kombiniertes System Die kombinierten Systeme vereinigen die strukturellen Eigenschaften der einstufigen und mehrstufigen Systeme. Sie bilden damit einen Kompromiss zwischen Produktivität und Flexibilität.
• Worauf beruht die Schutzwirkung des Feuerverzinkens? Schutzwirkung des Zinks auf Stahlteilen beruht auf seinem elektronegativen Charakter. Es ist unedler als Eisen. Bei einem verzinkten Stahlbauteil (Eisensubstrat) wird nach einer Beschädigung der Zinkschicht unter Bildung eines Lokalelements das Zink zur sich auflösenden Anode und der Stahl (das Eisen) zu geschützten Katode.
• Warum wird normalgeglüht? Normalglühen bewirkt, dass• bei der Warmformgebung, der Wärmebehandlung oder z. B. beim Schweißen entstandenes grobkörniges und vielfach auch ungleichmäßiges Werkstückgefüge• in ein gleichmäßiges, feinkörniges Gefüge umgewandelt wird.
• Vollformgießen: Verfahrensprinzip Beim Vollformgießen wird ein verlorenes Modell aus Hartschaum hergestellt und mit Formstoff in einen ungeteilten Kasten eingeformt. Die Verdichtung des Formstoffs erfolgt meist durch Stampfen. Das Modell bleibt nach dem Einformen in der Form und vergast beim Gießen nahezu rückstandsfrei.
• Grundprinzip des Rapid Prototyping Zunächst wird ein rechnerinternes 3D-Modell des zu fertigenden Bauteils erzeugt. Im nächsten Schritt wird das Modell in dünne horizontale Schichten zerlegt. Die erzeugten Schichtinformationen werden anschließend zur jeweiligen Rapid Prototyping-Anlage übertragen, in der dann schichtweise das stoffliche (reale) Bauteil anhand der Schichtinformationen generiert wird.

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