Produktionstechniken (Fach) / Produktionstechniken Fragenkatalog (Lektion)

Diese Lektion wurde von Vince erstellt.

Lektion lernen

zurück  |  weiter 1 / 1

• Was sind Monomere, was sind Polymere? • Monomere – Ein Molekül eines Stoffes  • Polymere - Viele sehr lange Molekülketten bestehend aus Monomeren 
• Wie kann man den Aufbau von Polymeren qualitativ beschreiben? • Polymerisationsgrad  • Häufigkeit der Verzweigungen  • chemische Bindungen zwischen den Monomeren  • Unterteilung in Thermo- und Duroplaste, sowie Elastomere 
• Welches sind die charakteristischen Eigenschaften von Polymeren? • Niedrige Dichte  • Geringe Schmelz bzw. Zersetzungstemperatur  • Sehr kleine elektrische Leitfähigkeit  • Sehr große thermische Ausdehnung  • Niedriger E-Modul 
• Beschreiben Sie dem Unterschied zwischen amorphen und teilkristallinen Polymeren •  Kristallite aus gefalteten Molekülketten entstehen bei manchen Polymeren bilden und somit eine teilkristaline Struktur.     • Amorphe Polymere weisen diese Kristalitbildung nicht auf
• Nennen Sie ein Umformverfahren und ein Urformverfahren für Polymere • Urform: Spritzgießen, Extrudieren, Druckformverfahren  • Umform:     a. Warm(Thermoplaste): Biegeformen - Abkanten, Biegen, Druckumformen – Prägen, Zugumformen - Streckziehen Zug-Druck-Umformen – Tiefziehen   b. Kalt(Duroplaste): Bohren, Fräsen, Stanzen   
• Was ist Pulverspritzguss? Pulverspritzguss ist eine Fertigungstechnologie zur Herstellung einbaufertiger oder endkonturnaher Bauteile aus Metall oder Keramik mit komplexer Geometrie. 
• Nennen Sie 2 Replikationsverfahren für Polymere Polykondesation, Polyaddition
• Skizzieren Sie den Verfahrensablauf des Heißprägens Evakuieren, Form vorheizen----Prägen---Entformen
• Welches sind die charakteristischen Eigenschaften von Polymeren im Vergleich zu Metallen? !!! zu suchen !!!
• Welche drei Klassen von Polymere gibt es und wie unterscheiden diese sich im Aufbau? • Thermoplaste – Ketten sind sehr  weitmasching oder garnicht verzweigt oder verknäuelt   • Duroplaste - Ketten sind sehr engmasching verzweigt  • Elastomere - Ketten sind gleichmäßig verzweigt, S-Brücken oder H-Brücken oder andere Bindungen sorgen für die Elastizität
• Anzeige
• Was ist die Glasübergangstemperatur und was die Kristallisationstemperatur? • Kristallisationstemperatur: Unterhalb der Schmelz, aber oberhalb vom Glasübergang, die Temperatur, bei der Kristallite aus gefalteten Molekülketten bei manchen Polymeren bilden und somit eine teilkristaline Struktur aufweisen.   • Glasübergang:  trennt den unterhalb liegenden spröden energieelastischen Bereich (=Glasbereich) vom oberhalb liegenden weichen entropieelastischen Bereich (=gummielastischer Bereich). Der Übergang in den Fließbereich des amorphen Kunststoffs ist fließend. 
• Gibt es einen Unterschied in der Verarbeitung von amorphen und teilkristallinen Polymeren? • Amorphe Thermoplaste: Einsatz unterhalb der Glasübergangstemperatur.  • Teilkristalline Thermoplaste: Der Einsatz über die Glasübergangstemperatur hinaus ist möglich. Die Schmelztemperatur bildet meistens die obere Einsatzgrenze. 
• Welches sind die wichtigsten Vorteile des Spritzgiessens? • Sehr schnell  • Kostengüstig bei großen Stückzahlen  • Fast beliebige Formen möglich (nicht Rotationssymetrische, Mikrospritzguß)  • Man kann sehr viele Materialien Spritzgießen (Metalle, Keramiken, Thermoplaste) 
• Wie kann man Metalle und Keramiken Spritzgiessen, nennen sie die Verfahrensschritte? • Metalle bzw. Keramiken werden als Pulver mit einem Binder zu Schlickern vermischt.  • Danach erfolgt das Spritzgießen ganz normal (Vorheizen, evntl. Evakuieren, Spritzgießen, Entformen)  • Schließlich werden die fertigen Teile entbunden und gesintert. 
• Nennen Sie 2 weitere Replikationsverfahren für Polymere Radikalische und ionische Polymerisation 
• Skizzieren Sie den Verfahrensablauf des Extrudieren Der Kunststoff wirdmittels Heizung und innerer Reibung aufgeschmolzen und homogenisiert. Weiterhin wird im Extruder der für das Durchfließen der Düse notwendige Druck aufgebaut. Nach dem Austreten aus der Düse erstarrt der Kunststoff meist in einer wassergekühlten Kalibrierung
• Beschreiben Sie den Unterschied zwischen spanen mit geometrisch bestimmter und unbestimmter Schneide • Bestimmte Schneide: definierte, wohlbekannte Geometrie des Werkzeugs (Bohrer)  • Unbestimmte Schneide: willkürliche Geometrie des Werkzeugs (Schleifpapier) 
• Nennen Sie je zwei Beispiele für spanen mit bestimmter und unbestimmter Schneide •  Bestimmte Schneide: Abgraten Bohren, Bürstspanen, Drehen, Feilen, Fräsen, Gewindeschneiden, Hobeln….    •  Unbestimmte Schneide: Honen, Läppen, Ultraschallschwingläppen, Schleifen, Strahlen 
• Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Drehen und Fräsen • Beim Fräsen wird die Schnittbewegung durch Rotation des Schneidewerkzeuges gegenüber dem fest im Maschinentisch eingespannten Werkstück erzeugt  • Beim Drehen dreht sich im Gegensatz zum Fräsen das Werkstück beziehungsweise Halbzeug; es führt die Hauptschnittbewegung mit seiner Rotation aus. 
• Wozu dient das Kühlen beim Zerspanen? Um thermische Spannungen auf der Werkstückoberfläche zu verhindern.  Bei zu hohen Temperaturen verliert das Werkzeug außerdem die nötige Festigkeit.
• Welche Schneidwerkstoffe und Schneidegeometrien werden überwiegend in der MST eingesetzt? • Werkstoffe: Diamant, Hartmetall, Laser  • Geometrien: Spitzen, 4-Ecke, Kreise….?? Eigentlich alles auch Mikrobohrer 
• Beschreiben Sie qualitativ den EDM Prozess Das Funkenerodieren (kurz EDM von engl. electrical discharge machining), ist ein thermisches, abtragendes Fertigungsverfahren für leitfähige Materialien, das auf elektrischen Entladevorgängen (Funken) zwischen einer Elektrode (Werkzeug) und einem leitenden Werkstück beruht.
• Welche Verfahrensvarianten der EDM gibt es? Man unterscheidet zwischen dem funkenerosiven Bohren (Bohrerodieren), dem funkenerosiven Schneiden (Drahterodieren), bei dem ein Draht die Elektrode bildet, und dem funkenerosiven Senken (Senkerodieren), bei dem die Elektrode als negative Form mit Hilfe einer Funkenerodiermaschine in das Werkstück gedrückt wird. Eine weitere Anwendung, die immer mehr Verwendung findet, ist das Scheibenerodieren, wobei eine Kupfer-, Kupfer-Wolfram- oder auch Graphit-Scheibe als rotierende Elektrode dient.
• Was ist das charakteristische EDM bearbeiteter Oberflächen und woher kommen diese Charakteristika? !!! zu suchen !!!
• Wie berechnet man die Antragstiefe im ECM-Prozess aus der geflossenen Ladungsmenge? !!! siehe Fragenkatalog !!!
• Beschreiben Sie den Vorgang einer präzisen gepulsten ECM ECM mit vibrierender Kathode ist eine Weiterentwicklung des elektrochemischen Senkens für die Präzisionsfertigung und wird mit PECM abgekürzt. Bei diesem Verfahren verbessert die Vibration die Spülung bei kleinem Spalt. In der Phase der Vibration mit der geringsten Spaltweite wird ein Spannungspuls ausgelöst, der eine Metallauflösung bewirkt.  Bei weitem Spaltabstand dringt frischer Elektrolyt in den Spalt ein und spült bei erneuter Annäherung die Auflösungsprodukte aus dem Spalt. Hier ist die Präzision deutlich besser als beim klassischen ECM und es kann mit Toleranzen von wenigen µm gearbeitet werden. Bei PECM wird das Material in einem Elektrolyten elektrochemisch Atom für Atom abgetragen und die Struktur einer Elektrode genau abgebildet. Die Vorteile von PECM sind:  • kein Elektrodenverschleiß  • sehr gute Oberflächenqualität Ra 0.1 µm  • hohe Genauigkeit  • Bearbeitung unabhängig von der Härte des Materials  • keine thermische oder mechanische Beeinflussung des Materials  • gratfreie Bearbeitung 
• Wofür steht LASER? Light  Amplification by Stimulated Emission of Radiation  
• Wo werden LASER in der MST eingesetzt? Im allgemeinen zum Strukturieren von Oberflächen. Genauer: Mikrolinsen, Tintenstrahldüsen strukturieren, Mikrospiegel, Messtechnik, Leiterbahnen strukturieren, Maskenherstellung, Lotschablonen…. 
• Was ist der Unterschied zwischen spontaner und stimulierter Emission? • Durch das Pumpen gelangen Atome oder Moleküle des aktiven Mediums in einen höheren Energiezustand, d. h. ein höheres Energieniveau.  • Durch zunächst spontane Emission geht dieser angeregte Zustand spontan, das heißt zufällig und ohne äußere Einflüsse, wieder in einen niedrigeren Energiezustand über. Die Energiedifferenz wird in Form eines Photons abgestrahlt. Zeitpunkt der Aussendung und Richtung des Photons sind zufällig.  • Bei der stimulierten Emission wird durch ein solches, bereits existierendes Photon die Aussendung eines weiteren Photons angeregt; dieses besitzt die gleichen Eigenschaften (Frequenz, Phase, Polarisation und Ausbreitungsrichtung). Es ergibt sich eine Verstärkung der Strahlung. 
• Wie erzielt man die Besetzungsinversion, nennen sie die wichtigsten Methoden! •  Elektrisches Pumpen (Glühkathode, Gasentladung)  •  Optisches Pumpen (Diode, ein anderer Laser)  • Chemisches Pumpen  • Nukleares Pumpen (Gammastrahlung) 
• Anzeige
• Nennen sie die für eine Bearbeitung wichtigsten Kenngrößen einer Laserstrahlquelle • Raleigh-Läge, Brennweite, Strahldurchmesser, Pulszeit, Leistung
• Welche Eigenschaften zeichnen eine gute Laserstrahlquelle aus? • Hoher Wirkungsgrad  • Geringer Öffnungswinkel  • Gleichmäßiges Strahlprofil (k=1)  • Hohe Intensität(Leistung pro Fläche)  • geringe Strahlbreite
• Warum benötigt man sehr kurze Pulse für die Bearbeitung? • Bei langen Pulsen entstehen thermische Schäden, das Polymer härtet auch an weiteren, unerwünschten Stellen aus. 
• Welche Materialien sind kritisch für eine Laserbearbeitung ? • Materialien mit bestimmten optischen Eigenschaften (hohe Reflexion, hoher Brechungsindex)  • Materialien, in denen durch den Laser Sekundärschäden (Strahlungsschäden) entstehen 
• Erklären Sie den Begriff Rapid Prototyping/Rapid Manufacturing Fertigungsverfahren, die das Ziel haben, vorhandene CAD-Daten möglichst ohne manuelle Umwege oder Formen direkt und schnell in Prototype oder fertige Produkte umzusetzen. 
• Nennen Sie die wichtigsten Vertreter des Rapid Manufacturing • Stereolithografie (STL oder SLA)   • Direktes, selektives Lasersintern (SLS)   • Polyamidguss   • Lasergenerieren   • Fused Deposition Modeling (FDM)   • Laminated Object Modelling (LOM)   • 3D Printing  
• Erklären Sie die Direkt Laser sintern • Meist kommt als Laser ein CO2-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Faserlaser zum Einsatz. Der pulverförmige Werkstoff ist beispielsweise Polyamid 12 oder ein anderer Kunststoff, ein kunststoffbeschichteter Formsand, ein Metall- oder ein Keramikpulver.   • Dünne Pulverschichten werden durch eine Ansteuerung des Laserstrahles entsprechend der geslicten Kontur des Bauteils schrittweise in das Pulverbett gesintert oder eingeschmolzen. Die Bauplattform wird nun geringfügig abgesenkt und eine neue Schicht aufgezogen. Das Pulver wird durch Anheben einer Pulverplattform oder als Vorrat in der Rakel zur Verfügung gestellt.    • Die Bearbeitung erfolgt Schicht für Schicht in vertikale Richtung, dadurch ist es möglich, auch hinterschnittene Konturen zu erzeugen. Die Energie, die vom Laser zugeführt wird, wird vom Pulver absorbiert und führt zu einem lokal begrenzten Sintern oder Verschmelzen von Partikeln unter Reduktion der Gesamtoberfläche (Sintern). 
• Erklären Sie das 3D Printing von Polymeren Die Technologie lehnt sich stark an die im zweidimensionalen Druck üblichen Technologien an. Mittels eines heizbaren Druckkopfes, der 200 bis 500 Öffnungen besitzt, werden schichtweise mikroskopisch kleine Polamertröpfchen auf die Bauplattform, respektive das teilgebaute Objekt gespritzt, die sich beim Auftreffen verfestigen.
• Erklären Sie die Stereolithografie • Ein lichtaushärtender Kunststoff (Photopolymer), zum Beispiel Epoxidharz, wird von einem Laser in dünnen Schichten ausgehärtet. Die Prozedur geschieht in einem Bad, welches mit den Basismonomeren des lichtempfindlichen (photosensitiven) Kunststoffes gefüllt ist. Nach jedem Schritt wird das Werkstück einige Millimeter in die Flüssigkeit abgesenkt und auf eine Position zurückgefahren, die um den Betrag einer Schichtstärke unter der vorherigen liegt.   • Der flüssige Kunststoff über dem Teil wird dann durch einen Wischer gleichmäßig verteilt. Dann fährt ein Laser, der von einem Computer über bewegliche Spiegel gesteuert wird, auf der neuen Schicht über die Flächen, die ausgehärtet werden sollen. Nach dem Aushärten erfolgt der nächste Schritt, so dass nach und nach ein dreidimensionales Modell entsteht. 
• Erklären Sie die Begriffe: Messen, Kalibrieren und Rückführbarkeit •  Messen: Ermitteln eines Wertes durch quantitativen Vergleich der Messgröße mit einer Einheit(Normal).  •  Kalibireren: Vergleich von Messungen eines Prüfmittels mit den Werten eines genauen Normals nach einem dokmentierten Verfahren mit dem Ziel, Abweichungen zu erkennen und aufzuzeichnen.  •  Rückführbarkeit: Wenn die Kalibriernormale einen Bezug zu nationalen, bzw. internationalen Normalen haben (also meistens sind sie’s selber) 
• Erklären Sie die Funktionsweise eines Weißlichtinterferometers • Das Verfahren der Weißlichtinterferometrie nutzt die Interferenzen von breitbandigem Licht, welches im Gegensatz zu Laserlicht eine kurze Kohärenzlänge aufweist.   • Der Lichtstrahl wird über einen Strahlteiler in zwei Wege aufgespalten. Ein Strahl reflektiert an einem Referenzspiegel und der andere an der zu messenden Probe. Beide Strahlen überlagern sich wieder auf dem Rückweg. Das entstehende Interferenzbild wird von einer Kamera erfasst. Interferenzen treten auf, wenn die Längendifferenz zwischen Referenzspiegel und Probenoberfläche kleiner als die Kohärenzlänge ist 
• Beim Abbeschen Komparatorprinzip weitermachen

zurück  |  weiter 1 / 1