Einführung in die Fertigungstechnik (Fach) / Skript (Lektion)

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• Nennen sie die sechs Hauptgruppen der Fertigungsverfahren Umformen Urformen Trennen Fügen Beschichten Stoffeigenschaft ändern
• Erläutern sie den Begriff: Produktion Erzeugung und Herstellung von Stoffen und Gütern
• Erläutern sie den Begriff: produzieren Umwandlung von Information in geformte Materie
• Erläutern sie den Begriff: Fertigung Hersellung geometrisch bestimmter fester Körper (Werkstücke, Baugruppen, Produkte)
• Nennen sie die Aufgabe der Fertigung Schrittweise Veränderung der Form und/oder Stoffeigenschaften
• Nennen sie die Zeile der Fertigung Produkt mit geometrisch bestimmter Gestalt und Materialeigenschaften
• Geben sie 3 Auswahlkriterien für ein Fertigungsverfahren an nach Konstruktionsvorgaben (Toleranz etc.) nach Gegebenheiten (vorhandene Maschinenausstattung) nach Wirtschaftlichkeit (Stückpreis)
• Nennen sie 4 wichtige Meilensteine der Fertigung 1769: James Watt - Dampfmaschine 1889: Daimler & Benz - Stahlradwagen 1895: Taylor - Wissenschaftliche Betrachtung der Produktionstechnik 1908: Ford - Fließband
• Nennen sie Entwicklungstendenzen in der Fertigung in der Industrialisierung (8) Rationalisierung/Effizienzsteigerung Steigende Fertigungsgenauigkeit Verringerung der Fertigungstiefe Steigende Mengenleistung Umweltverträglichkeit der Verfahren Anpassung der Arbeit an den Menschen Globalisierung und Wettbewerb Tendenz zur ganzheitlichen Sicht
• Nennen sie die 8 wichtigen Lebenszyklen eines Produktes Produktidee Produktplanung Konstruktion Arbeitsvorbereitung Produktherstellung Produktvertrieb Produktnutzung Produktrecycling
• Nennen sie die Merkmale der industriellen Produktion (6) Strukturierung Systembildung Standardisierung / Normung Erzeugnisgliederung Arbeitsteilung Werkstücksystematik  
• Nennen sie die 3 Prozesstypen der Produktherstellung Verfahrenstechnische Prozesse Fertigungstechnische Prozesse Montagetechnische Prozesse
• Definition "Fertigen" nach Kienzle "Fertigen heißt, aus einer dargebotenen Stoffmenge ein nach Form, Größe, Genauigkeit, Stoff und Aussehen vorbestimmtes Gebrauchstück herzustellen", beispielsweiseein Zahnrad, Motor, Maschine etc.
• Erläutern sie den Begriff: Urformen Urformen ist Fertigen eines Festen Körpers aus formlosem Stoff durch schaffen des Zusammenhaltes
• Erläutern sie den Begriff: Umformen Umformen ist Fertigen durch bildsames (plastische) Ändern der Form eines festen Körpers. Dabei werden sowohl die Masse, als auch der Zusammenhalt beibehalten
• Erläutern sie den Begriff: Trennen Trennen ist Fertigen durch Ändern der Form eines festen Körpers, wobei der Zusammenhalt örtlich aufgehoben wird. Die zu erreichende Endform ist dabei in der Ausgangsform enthalten
• Erläutern sie den Begriff: Fügen Fügen ist das auf Dauer angelegte Verbinden oder sonstige Zusammenbringen von zwei oder mehreren Werkstücken geometrisch bestimmter Form oder von ebensolchen Werkstücken mit formlosen Stoff (Gas- oder Pulverfüllung). Dabei wird der Zusammenhalt örtlich geschaffen und insgesamt vermehrt
• Erläutern sie den Begriff: Beschichten Beschichten ist Fertigen durch Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus (unmittelbar vor dem Beschichten) formlosen Stoff auf ein Werkstück
• Erläutern sie den Begriff: Stoffeigenschaft ändern Stoffeigenschaft ändern ist Fertigen durch Verändern der Eigenschaft des Werkstoffes, aus dem ein Werkstück besteht. Das geschieht vor allem im submikroskopischen  bzw. atomaren Bereich, bspw. durch Diffusion von Atomen, Erzeugung und Bewegung von Atomen im Atomgitter und chemische Reaktion
• Nennen sie die 6 Grundpfeiler der Fertigungstechnik nach Kienzle Hauptgeometrie Fehlergeometrie Mengenleistung Anpassung an den Menschen Umweltverträglichkeit Rohstoffeinsatz / Energieeinsatz
• Erläutern sie den Begriff: Fehlergeometrie Abweichung von Soll- und Ist-Form Notwendigkeit von Toleranzen Makrogeometrischer Fehler: Größe, Form, Lage Mikrogeometrischer Fehler: Oberflache Fertigungskontrolle - QS Qualität fertigen - nicht "erprüfen" Fehlerarten: Formfehler (Zylindrizitätsabweichung, Rundheitsabweichung), Maßfehler, Lagefehler, Rauheit
• Erläutern sie den Begriff: Mengenleistung Ergebnisgröße je Zeit- und Arbeitseinheit (->Produktivität) unter Berücksichtigung der Kosten (->Wirtschaftlichkeit)   Erhöhung der Mengenleistung: Rationalisierung, Automatisierung, Reduzierung von Wirk-, Haupt-, Rüst- und Nebenzeiten, Verbesserung von Fertigungsverfahren, Betriebsmittel, Arbeitsmethoden, Fertigungsorganisation
• Erläutern sie den Begriff: Anpassung an den Menschen Arbeitswissenschaft: Physiologie (Ergonomie), Psychologie
• Erläutern sie den Begriff: Umweltverträglichkeit Umweltbelastende Prozesse Umweltverhalten der Produkte
• Nennen sie 3 Fertigungsarten Einzelfertigung Serienfertigung Mengenfertigung
• Einfluss der Einzel-, Serien- und Mengenfertigung auf die Stückzahl E: klein S: in Losen M: groß
• Einfluss der Einzel-, Serien- und Mengenfertigung auf die Produktivität E: geringer S: höher M: hoch
• Einfluss der Einzel-, Serien- und Mengenfertigung auf die Spezialisierung E: universell S: eingeschränkt M: spezial
• Einfluss der Einzel-, Serien- und Mengenfertigung auf die Flexibilität E: groß S: eingeschränkt M: gering
• Einfluss der Einzel-, Serien- und Mengenfertigung auf die Automatisierung E: niedrig S: höher M: hoch
• Einfluss der Einzel-, Serien- und Mengenfertigung auf die Vorbereitungsaufwand E: gering S: mittel M: hoch
• Einfluss der Einzel-, Serien- und Mengenfertigung auf die Art der Rohteilherstellung E: Spanen S: - M: Urformen, Umformen
• Einfluss der Einzel-, Serien- und Mengenfertigung auf die Abfall, Späne E: groß S: - M: gering
• Nennen sie Anforderungen an einen Werkstoff (5) Formbeständigkeit bei erhöhter Temp. Bruchsicherheit Verschleißwiderstand bei erhöhter Temp. Warmrissunempfindlichkeit Beständigkeit gegen Diffusion und Oxidation
• Nennen sie Einsatzbereiche für Kaltarbeitsstähle, Warmarbeitsstähle, Schnellarbeitsstähle, Hartmetalle und Schneidkeramiken Kaltarbeitsstahl: Kunststoffpressen, Schnittwerkzeug Warmarbeitsstahl: Schmiedegesenke, Druckgießwerkzeug Schnellarbeitsstahl: Fräser, Spiralbohrer Hartmetalle: Umformwerkzeug, Zerspanwerkzeug Schneidkeramiken: Schleifen
• Nennen sie Verschleißmechanismen (7) Deformation Adhäsion Abrasion Oberflächenermüdung Oxidischer Verschleiß Reaktions-Schichtverschleiß Schichtverschleiß
• Nennen sie die drei unterschiedlichen Bereiche von Verscheißfortschritt Anfangsverscheiß Stationärer Verschleiß Katastrophenverschleiß
• Nennen sie die Einflussegrößen einer Werkzeugmaschine Wirkprinzip Statische Steifigkeit Dynamische Steifigkeit Leistung
• Nennen sie verschiedenen Wirkprinzipien bei Umformmaschinen und bei spanenden WZM Umformmaschinen: Energiegebunden, Kraftgebunden, Weggebunden Spanende WZM: Kinematisch gebunden
• Nennen sie die Prinzipien von Gießen (5) Überführung des schmelzflüssigen Werkstoffs in geometrisch bestimmte Teile mit bestimmten Eigenschaften Kürzest möglicher Weg vom formlosen Stoff zum fertigen Werkstück Größtmögliche Gestaltungsfreitheit, auch für komplexe Formen durch Prinzip Abformen Großer Gewichtsbereich (1g - 100t) Breite Palette an Gusswerkstoffen (Eisen-/ Leichtmetall-/ Schwermetall-Gusswerkstoffe)  
• Beschreiben sie den Prozessablauf beim Sandgießen (8 Schritte) Konstruktionszeichnung Modellherstellung Formherstellung Gießen Entleeren der Form Putzen Wärmebehandlung Endkontrolle  
• Nennen sie die Anforderungen an eine Gussmodell (6) Ganze oder geteilete Modelle je nach Komplexität der Gussstücke Maß und Formhaltigkeit Stückzahl der zu fertigenden Gussteile Schwindmaß (GG 1%, GS 2%) Bearbeitungszugabe Modellwerkstoffe: Holz, Kunststoff, Metall, Gips...
• Erklären sie den Begriff Feingießen Feinguss ist die deutsche Bezeichnung für alle Gießverfahren von Metallen, bei denen sogenannte verlorene Modelle vor dem Abguss aus den unterteilten Gießformen herausgeschmolzen, -gebrannt, -gelöst werden
• Beschreiben sie das Gießverfahren Nassguss ("Grüner Guss") überwiegende Anwendung für kleine bis mittelgroße Gussstücke für größere Serien geeignet gut automatisierbar wirtschaftlich
• Beschreiben sie das Gießverfahren Trockenguss getrocknete Form höhere Festigkeit höhere Gasdurchlässigkeit für große Gussstücke Nachteil: Aufwand der Trocknung
• Beschrieben sie das Gießverfahren Druckgießen Flüssiges Metall wird unter hohem Druck und unter hoher Geschwindigkeit in eine geschlossene Dauerform gepresst Druck bleibt während der Erstarrung erhalten Hohe Oberflächenqualität (IT 8...IT 9) Komplizierte Formen, geringe Wanddicke Gewinde, Lagerbüchsen, Bolzen, Achsen usw. können mit eingegossen werden Geringe Nachbearbeitung und wenig Bearbeitungsaufmaß
• Definieren sie den Begriff Pulvermetallurgie Urformen aus dem festen (körnigen oder pulverförmigen) Zustand + Stoffeigenschaften ändern
• Nennen sie die Anwendungsmerkmale der Pulvermetallurgie (4) Formgebungsverfahren zur Herstellung einfacher und komplizierter Teile Hersellung komplexer Werkstoffe aus metallischen und nichtmetallischen Komponenten Erzeugung gleichmäßiger, homogener Gefügestrukturen und Stoffeigenschaften mit definierter Dichte bzw. Porenraum Geringer Werkstoff- und Energieeinsatz
• Nennen sie Anwendungsgebiete der Pulvermetallurgie Verarbeitung von hochschmelzenden Metallen und Superlegierungen Verbundwerkstoffe aus duktiler Metallmatrix mit eingelagerten Hartstoffen Sinterkörper mit definiertem Porenraum Genaukonstruktionsteile wzB. Zahnräder etc. Alternative zum Feingießen und spanender Bearbeitung
• Nennen sie die 4 Verfahrensschritte der Pulvermetallurgie Rohstoffe Pressen Sintern Fertigteil

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