Fertigungstechnik (Subject) / .... (Lesson)

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• Welche verschiedene Formen gibt es und wann werden sie angewendet ? Die verlorenen Formen werden verwendet, wenn für jedes Gussstück eine neue Form benötigt wird und die bei der Entnahme des Gussteils zerstört werden kann.Sie bestehen aus Quarzsand und einem Bindemittel, aus tonhaltiger Schamotte oder Lehm und werden mit Hilfe von Gießmodellen hergestellt. Die Gießmodelle bestehen aus Holz, Metall oder Kunststoff und können wieder verwendet werden.Die Dauermodelle können wiederholt zur Herstellung von Gussteilen verwendet werden. Die verlorene Modelle werden bei der entnahme zerstört. Es gibt noch die Dauerformen (Kokillen) : metallische Dauerform
• Nennen Sie den schrittweise Vorgang beim Gießen ! Konstruktionszeichnung Modellherstellung (Kunstoff/Eisenmodell des zu erzeugene Gusstücks) Formherstellung (Maskenformen) Gießen (abgießen in die Form) Entleeren aus der Form (öffnen der Formhälten, entfernen des Sandes, Rohzustand) Putzen (Entfernen von Sand und Angussteilen) Wärmebehandlung (erzeugung gewünschter Werkstoffzustand) Kontrolle (fertiges Gusstück)
• Nenne Sie Gießfehler und erklären Sie diese ! Nennen Sie Gegenmaßnahmen! Lunkerbildung: bei Erstarrung gegossener Teiler entstehender Hohlraum Schülpen und Einschlüsse: z.B durch Sandausbruch  Gussfehler durch entstehende Spannungen beim Erstarren Gegenmaßnahmen: Hohlräume konnen vermieden werden, wenn die Wanddicke des Gußteils so gewählt ist, dass ein gleichmäßiges Abkühlen des Gußteils gewährleistet ist. Außerdem Radien statt Ecken und richtig gestaltete Querschnittsübergänge
• Erklären Sie die Schritte der Pulvermetallurgie ! (grob) Erzeugung metallischer Pulver mechanische Verdichtung der Pulver Sinterung
• Erklären Sie die Schritte der Pulvermetallurgie ! (genau) Pulver wird mechanisch bei hohen Drücken zu Werkstückpresslingen verdichtet. ==> Berührungsflächen der Pulverkörner größer, Porenräume kleiner => Pulverteilchen werden an ihrer Berührungsstelle kaltverfestigt. Der Pressling erhält durch Adhäsion und mechanische Verklammerung einen geringen Zusammenhalt. Beim anschließenden Sintern diffundieren nun die Atome über die Berührungsstellen in die jeweils benachtbarten Pulverteilchen.Gleichzeitig kommt  es an den vom Pressen kaltverfestigten Stellen zur Kristallneubildung (Rekristallisation)
• Nennen Sie die Vor/- und Nachteile der Pulvermetallurogie ! Nachteile Metallpulver sind teurer als kompaktes Material Presswerkzeuge sehr teuer (ungeeignet für Kleinserie/Einzelteile) Schneller Verschleiß der Werkzeuge durch hohe Pressung(wegen hoher Dichte) Keine verwinkelten Formen möglich Vorteile  Metallpulver kann fast zu 100 % verwendet werden gut automatisierbar kaum Nacharbeitung
• Was versteht man unter sintern ? Unter Sintern versteht man ein Glühen von gepressten Metallpulvern, bei dem durch Diffusion und Rekristallisation ein zusammenhängendes Gefüge entsteht. Dabei werden feinkörnige keramische oder metallische Stoffe – oft unter erhöhtem Druck – erhitzt, wobei die Temperaturen jedoch unterhalb der Schmelztemperatur der Hauptkomponenten bleiben, so dass die Gestalt (Form) des Werkstückes erhalten bleibt.
• Auf was sollte man bei den Bauteilengemometrien beim sintern achten ? Höhe nicht größer als das 2,5 fache des Durchmessers (Überpressung,Stempelbrüche) Scharfe Kanten durch Flächen ersetzen (Stempelbrüche) Spitze Winkel vermeiden (Bruchgehfahr) Keine feinverzahnten Rändelungen Toleranzen im Durchmesser nicht kleiner als IT 7
• Grenzen Sie Umformen vom Verformen ab ! Umformen: Ändern einer Form MIT Beherrschung der Geometrie Verformen: Ändern einer Form OHNE Beherrschung der Geometrie
• Warum kann man Metalle überhaupt umformen/verformen ? Realkristalle sind fehlerbehaftet z.B durch Punktdefekte(Gitterfehler) wie z.B. Leerstellen, dadurch sind Umformungen erst überhaupt möglich. Durch eine Umformung kommt es zu Versetzungen welche Träger der plastischen Verformung sind. Kfz: 12 Gleitsysteme, 74 % Raumerfüllung à sehr gute plast. Verformung Krz: 48 Gleitsysteme, 68% Raumerfüllung (Cr, W) Hdp: 3 Gleitsysteme, 74% Raumerfüllung(Mg,Co,Ti)
• Was versteht man unter Warmumformung ? Bei der Warmumformung wird das Werkstück vor der Umformung auf eine Temperatur über der Rekristallisationstemperatur des Werkstoffs erwärmt. Dadurch kommt es während der Umformung regelmäßig zur Rekristallisation, die einer Verfestigung des Werkstoffes entgegenwirkt
• Was versteht man unter der Kaltumformung ? Eine Kaltumformung geschieht unterhalb der Rekristallisationstemperatur. (starke Verfestigung,wg. Versetzungen  
• Was stellen Fließkurven dar ? Die Fließkurve stellt den Zusammenhang zwischen Fließspannung und Umformgrad dar. Die Fließspannung ist ein Maß für die benötigte Kraft pro Flächeneinheit (Druck), um einen Körper plastisch zu verformen. Abhängig von Temperatur, Umformgeschwindigkeit. Ermittelbar z.B. über Zugversuch.
• Was versteht man unter Massivumformung ? Umformen von Werkstücken mit gedrungenen Voll- und Hohlquerschnitten mitdefinierter Veränderung von Querschnitt und Wanddicken.
• Was versteht man unter Blechumformung ? Umformung von flächenhaften Werkstücken ohne beabsichtigte Veränderungder Wanddicken.
• Was versteht man unter einem Coil ? aufgewickeltes Metallband
• Eigenschaften von Blechen ? Bleche sind oft anisotrop in ihren mechanischen Eigenschaften, weil sie den richtungsabhängigen Herstellungsprozess des Walzens durchlaufen. Man unterscheidet zwischen senkrechter Anisotropie(Blechdicke) und ebener Anisotropie (bezogen auf Blechebene)
• Nennen Sie Tiefziehfehler und wann diese auftreten können ! Bodenreißer zu großes Tiefziehverhältnis Falten werden abgestreckt Ziehspalt zu klein Bodenabriss zu scharfkantige Ziehkantenrundung zu große Ziehgeschwindigkeit zu hoher Niederhaltedruck Zipfelbildung Anisotropie der Bleche Lippenbildung zu großer Ziehspalt Zargenrisse bei eckigen Hohlkörpern falsche Konstruktion der Zuschnitts ungeeignete Schmierung zu geringer Ziehspalt in den Ecken Fließfiguren bei geringen Umformgraden und hohen Spannungen an alterungsempfindlichen Blechen
• Welche Möglichkeiten gibt es zur Blechflusssteuerung beim Tiefziehen ? 1. Globale Blechflusssteuerung  Es wird duch Druckerhöhung im Blechhalterraum die Reibung im gesamtenBlechhaltebereich erhöht. 2. Lokale Blechflusssteuerung Durch eine Vielzahl an Kurzhubkolben, welche dem Waagesystemangeschlossen sind, können lokale Kraftkonzentrationen im Haltebereichdes Bleches erzeugt werden. Die einmal ermittelte Druckkurveim Gutteilbereich wird in der Steuerung abgelegt.
• Was bewirken Ziehwülste und Bremswülste beim Tiefziehen ? Bremswulst verhindert dass das Blech ungehindert in die Matrize einfließen kann. (verhinderung von Faltenbildung) Ziehwülste werden eingesetzt, um große Unterschiede in der Ziehtiefe auszugleichen und um die Faltenbildung zu vermeiden.
• Was versteht man unter Verschmutzung ? alle Rückstande auf einem gereinigten Bauteil, die den anschließenden Fertigungsprozess bzw. die Funktion des Bauteils einschränken oder behindern.
• Was versteht man unter techn. Bauteilsauberkeit ? = Übereinstimmen der (Rest-)Verschmutzung eines Bauteils mit den Kundenanforderungen
• Was versteht man unter techn. Bauteilsauberkeit ? = Übereinstimmen der (Rest-)Verschmutzung eines Bauteils mit den Kundenanforderungen
• Wie kann physikalisch gesehen Schmutz auf Oberflächen haften? Feiner Schmutz an Objekten und Oberflächen haftet häufig durch elektrostatische Kräfte, Adhäsion, mechanische Verankerung (Granulat, Fasern) oder chemische Oberflächenveränderung (Rost, Patina, Grünspan)
• Was versteht man unter Laserbearbeitung / wie entsteht es / Kategorie ? Laser: „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“ (Lichtverstärkung durch erzwungene Emission von Strahlung) Was ist es ? Sehr energiereiches, stark gebündeltes Licht mit genau definierter Wellenlänge. Wie entsteht es und Funktion? Durch reflektierende Spiegel in einer Röhre mit in einem Gasgemisch. Die absorbierte Laserstrahlung führt je nach Intensität der auftreffenden Strahlen zum Verdampfen und Schmelzen des Materials. Kategorie : Trennen
• Welche verschiedene Lasertypen gibt es ? Gaslaser CO2 - Laser : (für Kunststoffe, Holz etc.) Festkörperlaser Rubinlaser (z.B für beschriftungen bei Metallplatten)
• Nenne Sie Vorteile und Nachteile vom Lasern ! Vorteil : Verschleißfrei, Berührungsfreie Bearbeitung, Präzise Nachteile: teuer 
• Welche Verfahren werden beim Lasern in der Fertigungstechnik angewendet ? Laserstrahlschneiden Laserstrahlbrennschneiden (Trennung von Fe-Metallen) Laserstrahlschmelzschneiden (oxidfrei, anwendung bei Edelstählen, trennen von Alulegierungen) Laserstrahlsublimierschneiden(Anwendung bei Werkstoffen ohne ausgeprägte schmelzflüssigen Zustand) Laserbohren (Einsatz Feinbearbeitung, endoskopische Werkzeuge) (Funktion durch Laserpulse) Perkussionsbohren(Laserstrahl bleibt ortsfest, Puls um Puls in die Tiefe) Trepanieren(Wird über Werkstück bewegt , konische Bohrungen möglich) Wendelbohren(laserstrahl beschreibt Kreisbahn) Laserstrahlschweißen (Verschweißen artfremder Werkstoffe)
• Was versteht man unter dem PVD und CVD Verfahren ? Physikalische Gasphasenabscheidung Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) ist eine Technik um Substrate mit dünnen Schichten zu versehen. Das Beschichtungsmaterial(Target) wird dabei zuerst verdampft und kondensiert dann auf dem Substrat. Das Substrat und das Beschichtungsmaterial befinden sich in einer Vakuumkammer Das Beschichtungsmaterial wird zerstäubt. (z.B durch Laserstrahl) Das zerstäubte Material wird vom Target weg beschleunigt und diffundiert zum Substrat. Sobald es dessen Oberfläche trifft, kondensiert es und bildet eine Beschichtung. zur Abscheidung dünner Schichten im Bereich einiger Nanometer bis hin zu einigen Mikrometern verwendet. chemikalische Gasphasenabschneidung Das Substrat wird geheizt während ein Gas über seine Oberfläche strömt. Durch die Temperatur reagieren die Gasmoleküle an der Oberfläche. Mit der Zeit lagern sich mehr und mehr Moleküle an und eine Beschichtung entsteht. Target wird von fest zu gasförmig gemacht (mit Elektronenstrahlen bspw. ) steigt auf und setzt sich auf Bauteil wieder ab und bildet dort eine Schicht.                                       Bsp: zur Beschichtung z.B. Siliciumnitrid
• Was versteht man unter reinigen ? Tätigkeit zum entfernen unerwünschter Stoffe !
• Wie können Stoffe an Oberflächen haften ? (2 Arten) Physikalisch : Öle, Fette, Partikel oder  Chemisch: Oxide, Korrosionsprodukte
• Welche Lösemittelreiniger gibt es ? Halogen-Kohlenwasserstoffe (CKW) Kohlenwasserstoffe (KWL) sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe

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