Klausuren (Fach) / Fertigungstechnik (Lektion)

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• Durch die unterschiedlichen Schweißverfahren ... Frage: Erläutern Sie, was unter den Begriffen Schweißeignung, Schweißsicherheit und Schweißmöglichkeit jeweils verstanden wird. Schweißeignung, Schweißsicherheit und Schweißmöglichkeit: Die Schweißeignung sagt aus, ob ein Werkstoff mit einem bestimmten Verfahren geschweißt werden kann, ohne dass sich seine Eigenschaften dadurch haltbarkeitsmindernd verändern. Die Schweißsicherheit besagt, ob die durch Schweißen herzustellende Verbindung den Sicherheitsnachweis zur Nahtberechnung erfüllt. Die Schweißmöglichkeit drückt aus, unter welchen Fertigungsbedingungen die Ausführung der Schweißung möglich ist. vgl. SB 4: Kap. 1.2.1, 1.3, 1.5.2
• Durch die unterschiedlichen Schweißverfahren ... Frage: Beschreiben Sie kurz das nebenstehend skizzierte Verfahrensprinzip des Reibschweißens. Verfahrensprinzip des Reibschweißens: Beim Reibschweißen werden die Berührungsflächen zweier Werkstücke durch Reibung auf Schweißtemperatur erwärmt und unter Anwendung von Druck ohne Schweißzusatz verschweißt vgl. SB 4: Kap. 1.2.1, 1.3, 1.5.2
• Zu den Beschichtungsverfahren aus der festen Phase gehört das Plattieren. Frage: Charakterisieren Sie das allgemeine Verfahrensprinzip des Plattierens und geben Sie an, welches Ziel mit dem Plattieren verfolgt wird. Verfahrensprinzip und Ziel des Plattierens: 5Beim Plattieren wird flächenhaft ein relativ hochwertiges Beschichtungsmaterial in fester Form auf ein einfaches, preiswertes Substrat aufgebracht (3). Ziel des Plattierens ist die Herstellung eines Verbundwerkstoffes mit spezifischen Eigenschaften (2). vgl. SB 4: Kap. 2.5.1
• Zu den Beschichtungsverfahren aus der festen Phase gehört das Plattieren. Frage: Wie wird beim Sprengplattieren der erforderliche Anpressdruck erreicht? Anpressdruck beim Sprengplattieren: Beim Sprengplattieren wird der erforderliche Anpressdruck durch die Detonation einer auf dem Beschichtungsmaterial angebrachten Sprengladung erreicht vgl. SB 4: Kap. 2.5.1
• Zu den Beschichtungsverfahren Plattieren. Beim Gießplattieren werden Beschichtgen aus niedrigschmelzenden Metallen (Zinn, Zink) auf Stahl o.Alu hergestellt. F. welchen Industriezweig werden diese Verbindg / Beschichtg durch Gießplattieren gefertigt? Industriezweig, für den Verbindungen durch Gießplattieren gefertigt werden: 2Durch Gießplattieren werden Verbindungen bzw. Beschichtungen für die Elektroindustrie gefertigt vgl. SB 4: Kap. 2.5.1
• Scheren sind Maschinensysteme zum Zerteilen. Frage: Aus welchen vier Hauptbaugruppen setzen sich Scheren zusammen? Hauptbaugruppen der Scheren: Gestell, Antrieb (Hydraulik- oder Kurbelantrieb), Scherentisch, Schneidwerkzeuge (Messer). vgl. SB 5: Kap. 4.2
• Scheren sind Maschinensysteme zum Zerteilen. Frage: Führen Sie auf, wozu die folgenden Scheren dienen bzw. wozu sie jeweils eingesetzt werden: Tafelscheren, Streifenscheren, Knüppelscheren. Einsatzbereiche unterschiedlicher Scheren: Tafelscheren dienen zum Beschneiden von Blechtafeln. Streifenscheren werden zum Schneiden von Längsstreifen aus breiten Bändern eingesetzt. Knüppelscheren werden zum Querteilen von Massivmaterial (Knüppeln) benutzt. WB-FER-P11-130615; TB-FER-P11-130615 vgl. SB 5: Kap. 4.2
• Produktionssysteme=verkettete Einzelmaschinen=flexible Fertigungssys- teme -> eingeteilt in: ein- & mehrstufige & kombinierte Systeme. Frage: Erläutern & bewerten Sie die genannten Systeme hinsich. ihrer jeweiligen Produktivität und Flexibilität Produktivität und Flexibilität der unterschiedlichen flexiblen Fertigungssysteme: Einstufige Systeme haben den höchsten Flexibilitätsgrad, da sie sich Schwankungen des Produktionsprogrammes weitgehend anpassen. Die Produktivität der Maschine im einstufigen System ist jedoch häufig gering. Bei mehrstufigen Systemen sinkt die Flexibilität, da die Anzahl der aufeinanderfolgenden Maschinen die Fertigungstiefe bestimmt. Die Produktivität ist gegenüberden einstufigen Systemen höher. Die kombinierten Systeme vereinigen die strukturellen Eigenschaften der einstufigen und mehrstufigen Systeme. Sie bilden damit einen Kompromiss zwischen Produktivität und Flexibilität. vgl. SB 6: Kap. 2.2.3.3
• Produktionssysteme=verkettete Einzelmaschinen=flexible Fertigungssys- teme. Frage: In welchem Untersystem einer Fertigungszelle werden die Aktivitäten der Handhabung, der Bearbeitung und des Messens und Prüfens durchgeführt? Gesuchtes Untersystem einer Fertigungszelle: Die Aktivitäten der Handhabung, der Bearbeitung und des Messens und Prüfens werden im Ausführungssystem durchgeführt vgl. SB 6: Kap. 2.2.3.3
• Zu den Gussverfahren .. Frage: Charakterisieren Sie ausführlich das Verfahrensprinzip bzw. den Arbeitsablauf beim nachfolgend schematisch dargestellten Vollformgießen (Abbildung) TB-FER-P11-121208 Verfahrensprinzip / Arbeitsablauf beim Vollformgießen: 5Beim Vollformgießen wird ein verlorenes Modell aus Hartschaum hergestellt und mit Formstoff in einen ungeteilten Kasten eingeformt. Die Verdichtung des Formstoffes erfolgt meist durch Stampfen. Das Modell bleibt nach dem Einformen in der Form und vergast durch Hitzewirkung beim Gießen nahezu rückstandsfrei. TB-FER-P11-121208 vgl. SB 1: Kap. 4.2.4, 4.4
• Zu den Gussverfahren ... Frage: Überlegen und nennen Sie drei Vorteile, die kennzeichnend für das Vollformgießen sind. Vorteile des Vollformgießens: 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 vgl. SB 1: Kap. 4.2.4, 4.4
• Zu den Gussverfahren ... Frage: Ein Arbeitskollege von Ihnen behauptet, dass die Genauigkeit des Vollformgießens gegenüber dem konventionellen Kastenformen geringer ist. Nehmen Sie zu dieser Behauptung kurz Stellung. Vergleich der Genauigkeit beim Vollformgießen und konventionellem Kastenformen: Die Behauptung ist falsch. Die beim Vollformgießen erreichbare Genauigkeit entspricht der beim konventionellen Kastenformen vgl. SB 1: Kap. 4.2.4, 4.4
• Zu den Gussverfahren .. Frage: Beschreiben Sie, was beim Gießen unter dem Vorgang der Schwindung verstanden wird. Schwindung beim Gießen: 2Während des Abkühlens der Schmelze tritt auf Grund der Wärmedehnung und der Änderung des Aggregatzustandes der Schmelze eine Volumenkontraktion ein. Dieser Vorgang wird als Schwindung bezeichnete vgl. SB 1: Kap. 4.2.4, 4.4
• Durch die verschiedenen Rapid Prototyping-Verfahren .... Frage: Erörtern Sie kurz das Grundprinzip, das allen Rapid Prototyping-Verfahren zugrunde liegt. Grundprinzip aller Rapid Prototyping-Verfahren: 4Zunächst wird ein rechnerinternes 3D-Modell des zu fertigenden Bauteiles erzeugt (1). Im nächsten Schritt wird das Computermodell in dünne horizontale Schichten zerlegt (1). Die erzeugten Schichtinformationen werden anschließend zur jeweiligen Rapid Prototyping Anlage übertragen (1), in der dann schichtweise das reale bzw. stoffliche Bauteil anhand der Schichtinformationen generiert wird (1). vgl. SB 1: Kap. 7.1, 7.2.2, 7.2.3, 7.2.4
• Durch die verschiedenen Rapid Prototyping-Verfahren ... Frage: Um welches Rapid Prototyping handelt es sich? Ein Draht wird i. e. beheizbaren Extruderdüse aufgeschmolzen & fadenförmig aufgetragen. Der Draht kann dabei aus Kunststoff o. Wachs bestehen Beschriebene Rapid Prototyping-Verfahren:I) Fused Layer Modeling vgl. SB 1: Kap. 7.1, 7.2.2, 7.2.3, 7.2.4
• Durch die verschiedenen Rapid Prototyping-Verfahren ... Frage:Welches spezielle Rapid Prototyping-Verfahren eignet sich besonders gut zur direkten Herstellung von Formen für den Kunststoffspritzguss? Begründen Sie kurz Ihre Antwort. Verfahren zur direkten Herstellung von Formen für den Kunststoffspritzguss: 2Zur direkten Herstellung von Kunststoffspritzguss-Formen eignet sich besonders gut das Selektive Lasersintern, da mit diesem Verfahren Metallpulver verfestigt werden können vgl. SB 1: Kap. 7.1, 7.2.2, 7.2.3, 7.2.4
• Mehrfach abgesetzte Wellen (Beispiel siehe Abbildung) werden u. a. durch Formteilquerwalzen oder durch Feinschmieden hergestellt. Frage: Beschreiben Sie, wie beim Formteilquerwalzen z. B. abgesetzte Wellen gefertigt werden Umformen durch Formteilquerwalzen: 4Das Formteilquerwalzen wird mit Walzen oder Flachbackenwerkzeugen durchgeführt, die mit keilförmigen Aufsätzen versehen sind. Die gegeneinander laufenden Keile dringen in das Werkstück ein und erzeugen eine örtliche Durchmesserverminderung, die mit zunehmendem Umformweg über die Länge des Teiles fortgesetzt wird vgl. SB 2: Kap. 3.1.2.2, 3.2.2.2
• Mehrfach abgesetzte Wellen (Abbildung) durch Formteilquerwalzen oder Feinschmieden hergestellt. Frage: Welches der 2 gen.Verfahren zur Druck-umformung würden Sie anwenden, wenn e. Stückzahl v. 10 Wellen gefordert wird? Erläutern Sie Ihre Entscheidung Auswahl des geeigneten Druckumformverfahrens bei 10 Wellen: 2Für 10 Wellen ist das Feinschmieden zu wählen, da das Verfahren keine formgebundenen Spezialwerkzeuge erfordert (und dadurch wirtschaftlicher ist). vgl. SB 2: Kap. 3.1.2.2, 3.2.2.2
• Mehrfach abgesetzte Wellen (Abbildung) durch Formteilquerwalzen oder durch Feinschmieden hergestellt. Frage: Nennen Sie 3 Vorteile, die das Feinschmieden gegenüber dem konventionellen Freiformschmieden besitzt Vorteile des Feinschmiedens gegenüber dem Freiformschmieden: höhere Arbeitsproduktivität, höhere Fertigungsgenauigkeit, geringere Bearbeitungszugaben und bessere Arbeitsbedingungen vgl. SB 2: Kap. 3.1.2.2, 3.2.2.2
• Kühlschmierstoffe besitzen in der spanenden Fertigung einen erheblichen Einfluss auf den Zerspanungsprozess. Frage: Nennen Sie mindestens drei Aufgaben, die den Kühlschmierstoffen bei der spanenden Fertigung zukommen. Aufgaben der Kühlschmierstoffe: 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 und Reinigung der Bearbeitungsstelle vgl. SB 3: Kap. 3.2
• Kühlschmierstoffe --> erheblichen Einfluss auf den Zerspanungsprozess. Frage: Charakterisieren Sie, was unter einer Minimalmengenschmierung verstanden wird. Gehen Sie dabei auch auf die Zuführung des Schmierstoffes ein. Minimalmengenschmierung: 4Bei der Minimalmengenschmierung wird eine geringe Menge Öl mit Druckluft zerstäubt und mittels einer Zuführeinrichtung auf die Werkzeug- bzw. Werkstückoberfläche aufgesprüht(2). Die Zuführung des Öl-Luft-Gemisches kann durch außen liegende Düsenanordnungen oder durch innen liegende Kanäle im Werkzeug erfolgen vgl. SB 3: Kap. 3.2
• Das Drehen mit einem Profilwerkzeug zum Erzeugen von Schraubflächen wird als Schraubdrehen bezeichnet. Die zwei wichtigsten Varianten (siehe Abbildung) Frage: Um welche Varianten des Schraubdrehens handelt es sich in den Abbildungen? Abgebildete Varianten des Schraubdrehens:Variante (1): GewindedrehenVariante (2): Gewindestrehlen vgl. SB 3: Kap. 4.1.5
• Das Drehen mit einem Profilwerkzeug --> Schraubdrehen. Die 2 wichtigsten Varianten --> Abb. Frage: Erläutern Sie die Unterschiede zw. den 2 skizzier- ten Varianten des Schraubdrehens. Gehen Sie dabei auch auf die jeweils verwendeten Werkzeuge ein. Unterschiede zwischen den Varianten des Schraubdrehens: Beim Gewindedrehen wird durch einen profilierten einschneidigen Drehmeißel das Gewinde in mehreren Werkzeugüberläufen gefertigt. Beim Gewindestrehlen das Gewinde in einem Überlauf fertig geschnitten. Das Werkzeug besitzt dabei in Vorschubrichtung mehrere, mit zunehmender Schnitttiefe gestaffelte, Schneiden WB-FER-P11-121208; TB-FER-P11-121208 vgl. SB 3: Kap. 4.1.5
• Die folgende Skizze zeigt schematisch das Verfahrensprinzip des Wolfram-Inertgas-Schweißens (WIG). Frage: Benennen Sie die in der Skizze mit 1 bis 5 markierten Komponenten WB-FER-P11-121208; TB-FER-P11-121208 Komponenten des abgebildeten WIG-Schweißens:1 Wolframelektrode2 Stromkontakt3 Schutzgas4 Schutzgasdüse5 Schweißzusatz vgl. SB 4: Kap. 1.4.2.4
• Die folgende Skizze zeigt schematisch das Verfahrensprinzip des Wolfram-Inertgas-Schweißens (WIG). Frage: Charakterisieren Sie kurz das WIGSchweißen hinsichtlich des abbrennenden Lichtbogens Charakteristik des WIG-Schweißens hinsichtlich des abbrennenden Lichtbogens: 4Beim WIG-Schweißen brennt der Lichtbogen in einer Schutzgasschicht zwischen dem Werkstück und einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode vgl. SB 4: Kap. 1.4.2.4
• Die folgende Skizze zeigt schematisch das Verfahrensprinzip des Wolfram-Inertgas-Schweißens (WIG). Frage: Welches spezielle Schutzgas kommt beim WIG-Schweißen vorwiegend zum Einsatz? Schutzgas beim WIG-Schweißen: 2Beim WIG-Schweißen wird als Schutzgas vorwiegend Argon verwendet vgl. SB 4: Kap. 1.4.2.4
• Die folgende Skizze zeigt schematisch das Verfahrensprinzip des WIG. Frage: Das WIG-Schweißen kann sowohl mit Gleich- als auch Wechsel- strom erfolgen. Geben Sie an, welche Werkstoffe bzw. Materialien m. d. jeweiligen Stromarten geschweißt werden. Schweißbare Materialien bei Gleich- oder Wechselstrom: Gleichstrom: Schweißen legierter Stähle. Wechselstrom: Schweißen von Leichtmetallen und deren Legierungen vgl. SB 4: Kap. 1.4.2.4
• Die nachfolgende Abbildung zeigt das Anlagenschema eines bestimmten Beschichtungsverfahrens. Frage: Um welches Beschichtungsverfahren, das auf dem Prinzip des Aufschmelzens beruht, handelt es sich in der Abbildung? Bezeichnung des dargestellten Beschichtungsverfahrens: Dargestellt ist das Pulverflammspritzen (Pulverbeschichtungsverfahren vgl. SB 4: Kap. 2.1, 2.5.2
• Die nachfolgende Abbildung zeigt das Anlagenschema eines Beschich- tungsverfahrens. Frage: Beschreiben Sie das Verfahrensprinzip des Beschichtgsverfahrens. Wie die Beschichtung erzeugt wird & worauf beruht die Effektivität des Verfahrens. Beschreibung des Pulverflammspritzens: 5Das Bauteil wird bis über die Schmelztemperatur des Pulvers erhitzt (1). Bei Berührung der Pulverteilchen mit dem erwärmten Bauteil sintern diese an (1) und verschmelzen zu einem geschlossenen Überzug (1). Das Verfahren arbeitet sehr effektiv, da das nicht angesinterte Pulver vom Bauteil abfällt und wieder verwendet werden kann (2). vgl. SB 4: Kap. 2.1, 2.5.2
• Die nachfolgende Abbildung zeigt das Anlagenschema eines Beschich-tungsverfahrens. Frage:Nach dem Aggregatzustand des Beschich- tungsstoffes lassen sich die verschiedenen Beschichtgsverfahren in 3 Klassen einteilen. welche 3 Klassen sind das? Klassifizierung der Beschichtungsverfahren nach dem Aggregatzustand: Beschichten aus der gasförmigen Phase, Beschichten aus der flüssigen Phase und Beschichten aus der festen Phase vgl. SB 4: Kap. 2.1, 2.5.2
• Die unterschiedlichen Bauformen von Drehmaschinen --> Spindel horizontal (parallel z. Fundament) oder vertikal (hängend) angeordnet Frage: Welche Vorteile besitzt d. vertikale Spindelanordnung ggüber d. horizontalen Spin- delanordnung? 2 Vorteile nen Vorteile der vertikalen Spindelanordnung: Die vertikale Spindelanordnung ist vorteilhaft, wenn die Werkstückzuführung und -aufnahme automatisiert sind, da das Futter das Werkstück von der Zuführung greifen und nach der Bearbeitung wieder zurücklegen kann. Ein weiterer Vorteil liegt bei der Bearbeitung von Werkstücken, deren Geometrie bei horizontaler Einspannung leicht zur Durchbiegung führen würde (z. B. dünnwandige Rohre oder Stangen). Des Weiteren besitzt die Vertikalanordnung Vorteile bei der Abführung der Späne vgl. SB 5: Kap. 5.1
• Die unterschiedlichen Bauformen von Drehmaschinen --> Spindel horizontal oder vertikal. Frage:Wozu dient bei einer solchen rehmaschine die Leitspindel und wozu die Zugspindel? Aufgabe der Leit- und der Zugspindel: Die Leitspindel dient zur Herstellung von Gewinde auf der Drehmaschine. Die Zugspindel treibt den Längs- und den Querschlitten an. vgl. SB 5: Kap. 5.1
• Die unterschiedlichen Bauformen von Drehmaschinen --> Spindel horizontal oder vertikal. Frage: Zu den wichtigen Baugruppen einer Drehmaschine gehört der Support. Geben Sie kurz an, was unter dem Support einer Drehmaschine verstanden wird. Support einer Drehmaschine: 2Unter dem Support einer Drehmaschine wird die Vorrichtung zur Führung und Steuerung des Werkzeugs verstanden vgl. SB 5: Kap. 5.1
• Die Gruppenfertigung stellt e. Zwischentyp zw. der verrichtungsorientierten Werkstattfertigung & erzeugnisorientierten Fließfertigung dar. Frage: Charakterisieren Sie die Gruppenfertigung, mit Beschrebung der räumlichen & organisatorische Anordnung. Anordnung der Betriebsmittel bei der Gruppenfertigung: 4Bei der Gruppenfertigung erfolgt eine räumlich und organisatorisch zusammengefasste Anordnung sämtlicher Betriebsmittel, die erforderlich sind, um ähnliche Werkstücke oder Erzeugnisse möglichst vollständig herzustellen vgl. SB 6: Kap. 2.2.3.5
• Die Gruppenfertigung stellt e. Zwischentyp zw. der verrichtungsorientierten Werkstattfertigung & erzeugnisorientierten Fließfertigung dar. Frage: Überlegen und nennen Sie mindestens 3 Vorteile der Gruppenfertigung. Vorteile der Gruppenfertigung: Geeignet für kleine bis große Serien. Wirtschaftliche Fertigung unterschiedlicher Teile definierter Form- und Bearbeitungsähnlichkeit. Anpassungsfähig an neue Fertigungsverfahren und geänderte Arbeitsablauffolgen. Hoher Nutzungsgrad der Betriebsmittel bei Universalität des Maschinenparks. Variable Maschinenanordnung. Einfache Transportmittel. Kurze Transportwege möglich. Kurze Durchlaufzeiten. Geringe Bestände bei geeigneter Fertigungssteuerung. Im Vergleich zur Fließbandfertigung geringere Monotonie der Arbeit und gleichzeitig höhere Flexibilität vgl. SB 6: Kap. 2.2.3.5
• Ordnen Sie durch Ankreuzen die im beiliegendem Arbeitsblatt vorgegebenen Fertigungsverfahren den Fertigungshauptgruppen nach DIN 8580 zu. Je Fertigungsverfahren ist die Zuordnung zu nur einer Fertigungshauptgruppe möglich Auflösung siehe: Klausur: wi-fer-p12-070602 vgl. SB 1, 2, 3 und 4  
• Eine Gießerei könnte den Auftrag übernehmen, eine größere Stückzahl an Aluminium-Felgen herzustellen. Sie verfügt über Druckgussmaschinen im Warmkammer- und Kaltkammerverfahren. Würden Sie dem Unternehmen empfehlen, diesen Auftrag anzunehmen? Wenn ja Auftragsempfehlung:• Der Auftrag sollte übernommen werden, da das Unternehmen mit dem Kaltkammerdruckguss über die geeignete Technologie verfügt.• Maschinen dieser Art werden vornehmlich für die Verarbeitung von Kupfer- und Aluminiumlegierungen verwendet, während das Warmkammerverfahren hauptsächlich für Zinn-, Zink- und Bleiwerkstoffe geeignet ist.• Die Annahme eines Auftrages mit hohen Stückzahlen ist ebenfalls gerechtfertigt, da das Druckgießen zum einen das produktivste Gießverfahren und zum anderen für die Herstellung komplizierter, dünnwandiger Teile geeignet ist und gute Oberflächenqualitäten bei geringer Nachbearbeitung gewährleistet, womit die wesentlichsten Forderungen an eine qualitätsgerechte und wirtschaftliche Herstellung der Felgen zu erfüllen sind.
• Nebenstehend sehen Sie einige Maschinenelemente. Würden Sie diese für die Herstellung durch Sintern für geeignet halten und warum? (Abbildung - Klausur wi-fer-p12-070602; Frage 2) Ja; Zahnräder• zeichnen sich durch komplizierte Formgestaltung aus,• sind hohen Belastungen ausgesetzt und• bedürfen einer hohen Genauigkeit in der Herstellungund stellen somit Ansprüche, die durch Sintern bestens zu erfüllen sind
• Das Urformen aus dem pulverförmigen Zustand-meist kurz als Sintern bezeichnet-gewinnt zunehmend an Bedeutung. Warum ist das so? Führen Sie mind. 3 Gründe an. (2b)   Es sind Sonderwerkstoffe aus hochschmelzenden Metallen, wie Wolfram und Molybdän, sowie Hartmetalle und hochfeste keramische Werkstoffe herstellbar. Es können Werkstoffzusammensetzungen erzielt werden, die schmelzmetallurgisch nicht möglich sind (nicht legierbare Stoffmischungen), wie Kupfer-Grafit als Kontaktwerkstoff, Kupfer-Zinn-Blei als Gleitlagerwerkstoff oder Eisen mit Grafit u. a. als Reibwerkstoff für Bremsbeläge und ähnliches. Es können poröse Werkstoffe für feinste Filter oder wartungsfreie Gleitlager (Tränklager) erzeugt werden. Es ist eine material- und energiesparende Fertigung von Teilen aus Sintereisen und Sinterstahl möglich, wobei gegenüber der Fertigung durch Gießen oder aus Halbzeugen die Materialausnutzung von ca. 50 ... 70 % auf nahezu 100 % gesteigert und der Energiebedarf etwa halbiert werden kann. WB-FER-P11-070602; WI-FER-P12-070602  
• Das Walzen ist d wichtigste Verfahren zur Herstellung v Halbzeugen u Walzwerkserzeugnissen aus gegossenen Vorformen. Um welche Walzverfahren handelt es sich bei d nachstehenden Abbildungen A u B u für welche Erzeugnisse werden d eingesetzt Walzverfahren und jeweilige Erzeugnisse:Verfahren A: Flach-Längswalzen Dieses Verfahren dient insbesondere zur Herstellung von Flachmaterialien, Blechen und Bändern aus stranggegossenem Vormaterial. Verfahren B: Profil-Längswalzen Mit diesem Verfahren werden Vierkantstähle als Vormaterial für das Walzen und Schmieden, Rund-, Flach-, Sechskant- oder andere Stabstähle, Draht sowie die verschiedensten Profile (z.B. Winkel- und U-Eisen, T- und Doppel-T-Träger, Schienen) hergestellt. WB-FER-P11-070602; WI-FER-P12-070602 vgl. SB 2: Kap. 2.4.2; 3.1.2
• Worauf ist beim Formpressen mit Grat hinsichtlich des Materialeinsatzes zu achten? Was ist bei einem solchen Auftrag bzgl. des Umfanges der Fertigungsstückzahlen zu berücksichtigen? Materialeinsatz und Fertigungsstückzahlen beim Formpressen:• Um eine sichere Füllung der Gesenkform zu gewährleisten, ist mit Werkstoffüberschuss zu arbeiten. Dieser fließt bei aufschlagenden Gesenken in die sog. Gratrille und muss anschließend entfernt werden.• Da für jedes Werkstück ein spezielles Gesenk mit entsprechen hohen Kosten gefertigt werden muss, lohnt sich dieses Verfahren nur bei hohen Fertigungsstückzahlen, um die anteiligen Kosten/Werkstück gering zu halten vgl. SB 2: Kap. 3.3.1, 3.3.3
• Erklären Sie anhand des dargestellten Kraft-Weg-Verlaufes den Unterschied zwischen Schmieden auf der Presse und Schmieden auf dem Hammer. Beurteilen Sie den Vorgang auch unter dem Blickwinkel der Größen F und W. Gesenkschmieden auf der Presse und auf dem Hammer:• Beim Schmieden auf der Presse erfolgt der Umformvorgang in einem Hub, so dass die am Ende des Vorganges auftretende Maximalkraft Fmax die notwendige Nennpresskraft der Presse bestimmt. Dabei muss auch das Arbeitsvermögen der Presse größer als die Umformarbeit W sein.• Das Schmieden auf dem Hammer erfolgt durch mehrere aufeinanderfolgende Schläge mit dem gleichen Gesenk, so dass die Gravurausfüllung schrittweise erfolgt. Bei der hier dargestellten Anwendung von vier Schlägen genügt demzufolge ein Schmiedehammer mit einem Arbeitsvermögen, das 1/4 der Umformarbeit W entspricht vgl. SB 2: Kap. 3.3.1, 3.3.3
• In der Abb. ist die Spanbildung Drehvorganges zu sehen. (1) Um welche Spanform handelt es sich? (2) Welche Nachteile? (3) Durch welche Maßnahme am Drehwerkzeug lassen sich günstigere Spanformen erreichen? Nenne 2 besonders günstige Spanformen. Spanform beim Drehen:(1) Bandspan (oder auch Wirrspan)(2) Bandspäne bzw. Wirrspäne- können eine Gefährdung für den Maschinenbediener darstellen;- können das Werkzeug, das Werkstück, die Werkzeugmaschine und die Späneentsorgungseinrichtung beschädigen und damit erhebliche Störungen im Arbeitsablauf verursachen;- ermöglichen durch ihren großen Spanraumbedarf nur eine geringe Schüttdichte beim Abtransport und damit höhere Kosten.(3) Verwendung von aufgesetzten, eingeschliffenen oder eingeformten Spanleitstufen mit einer Geometrie, die den abfließenden Span in eine Krümmung zwingt, welche brauchbare bzw. gute Späne ergibt.(4) Schraubenbruch; Spiralbruch; Spiralspanstücke WB-FER-P11-070602; WI-FER-P12-070602 vgl. SB 3: Kap. 2.1.3, 4.3.3
• Beim Fräsen wird u. a. zw. dem Gleichlauffräsen und dem Gegenlauffräsen unterschieden. Kreuzen Sie Arbeitsblatt das Verfahren an, auf welches das dort angegebene Merkmal jeweils zutrifft. Merkmal Gleichlauffräsen- Drehrichtung des Fräsers und die Werkstückbewegung sindgleichgerichtet - Die Schnittkraft ist gegen den Maschinentisch gerichtet - Der Vorschubantrieb muss spielfrei sein, weil der Fräser sonstden Maschinentisch ruckartig in die Vorschubrichtung ziehenund das Werkstück aus der Verspannung reißen könnte- In der Regel lässt sich eine bessere Oberflächengüte erzielen Gegenlauffräsen- Vorschubsrichtungswinkel < 90° - Kürzere Standzeiten des Werkzeuges WB-FER-P12-070602; WI-FER-P12-070602 vgl. SB 3: Kap. 2.1.3, 4.3.3
• Im Bild ist eine Galvanisierungsanlage, eine sog. Gestellanlage, zu sehen. Beschreiben Sie den Galvanisierungsvorgang, wenn in diesem Fall die zu beschichtenden Teile in eine CuSO4-Lösung getaucht werden. Galvanisieren:Beim Galvanisieren werden die Werkstücke in wässrige Lösungen von Salzen desjenigen Metalls getaucht, mit dem die Werkstücke beschichtet werden sollen. Diese Lösung wird als Elektrolyt (hier CuSO4) bezeichnet.Die Werkstücke werden an die Katode einer Gleichstromquelle angeschlossen. Als Gegenpol setzt man Anoden ein. Nach Anlegen der Gleichspannung trennen sich unter dem Einfluss des elektrischen Feldes die Salzmoleküle in positive Metallionen (Cu++), die zur Katode, sprich zum Werkstück, wandern und sich dort als Metallüberzug abscheiden, und in negative Säurerestionen (SO4--), die ihreLadung an der Anode abgeben WB-FER-P11-070602; WI-FER-P12-070602 Aufgabe 6a
• Im Bild ist eine Galvanisierungsanlage, eine sog. Gestellanlage, zu sehen. Wozu dienen galvanische Beschichtungen? Einsatzfelder galvanischer Beschichtungen:Galvanische Beschichtungen dienen• meist dem verbesserten Korrosionsschutz des Substrats durch Nickel-, Zink- und Zinnschichten und• für dekorative Zwecke bei Anwendung von Chrom-, Silber- und Goldbeschichtungen vgl. SB 4: Kap. 2.4; 2.6
• Das Bild zeigt eine Biegeprobe zur Überprüfung der Haftfestigkeit einer sprengplattierten Beschichtung. Ergänzen Sie zu dieser Thematik die im beigelegten Arbeitsblatt aufgeführten Schichtprüfungen mit jeweils zwei Verfahren. Schichtdickenmessungen- Mikroskopische Verfahren- Coulometrische Messverfahren- Wirbelstrommessverfahren- Magnetinduktive Messverfahren- Kapazitive Messverfahren Porositätsprüfungen- Tauchversuch- Elektrochemisch Haftfestigkeitsprüfungen- Kratztests- Stirnzugversuche- Verfahren der Thermografie- Holografische Untersuchungen- Ultraschallverfahren WB-FER-P11-070602; WI-FER-P12-070602 vgl. SB 4: Kap. 2.4; 2.6  
• Benennen und skizzieren Sie mindestens zwei verschiedene Buckelformen im Querschnitt und in der Draufsicht Abbildungen zu Schweißbuckelformen: - Rundbuckel- Langbuckel - Spitzbuckel - Ringbuckel WB-FER-P11-070602; WI-FER-P12-070602 vgl. SB 4: Kap. 1.5.1
• Von welcher Größe ist die Form der Buckel vor allem abhängig und in welchem Blech werden sie eingebracht, wenn die Bleche eine unterschiedliche Dicke aufweisen? Die Form der Buckel ist insbesondere von der Blechdicke abhängig.Bei unterschiedlichen Blechdicken wird der Buckel im dickeren Blech angeordnet. vgl. SB 4: Kap. 1.5.1
• Wo kommt das Buckelschweißen vorzugsweise zu Anwendung? Anwendungsfälle des Buckelschweißens:• Das Buckelschweißen kommt vorzugsweise dann zur Anwendung, wenn Werkstücke umformend gefertigt werden, da dabei gleichzeitig die Buckel in das Blech eingedrückt werden können.• Das Verfahren bewährt sich zudem auch dort, wo mehrere Schweißpunkte erforderlich sind. Dies ist in der Massenproduktion von Blechteilen aus Stahl oder Nichteisenmetallen der Fall.• Ebenso sind metallbeschichtete Werkstoffe buckelschweißbar. vgl. SB 4: Kap. 1.5.1

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