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FvLW (Fach) / FvLW (Lektion)

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• 1.Es gibt 4 Auslegungskriterien für Bauteile, bennen Sie diese und geben Sie Beispiele in einer Fahrzeugkonstruktion. -Steifigkeitsbestimmende Bauteile -> Motorhaube -Festigkeitsbestimmende Bauteile -> Fahrwerk -Schadenskritische Bauteile -> Achse -Energieaufnehmende Bauteile -> Crashbox
• 3.Wie sind die Stückzahlentwicklung und die Entwicklung der Anzahl an Fahrzeugvarianten für die Zukunft zu prognostizieren? Welche Rolle spielen da Spaceframe-und auch Schalenbauweisen? Die Gesamtstückzahl pro Jahr wird steigen, jedoch wird aufgrund der Modellvielfalt die Stückzahl pro Modell sinken. Spaceframe -> Zunehmender Trend, da profitabel bei geringen Stückzahlen (20.000-100.000). Schalenbauweise -> Ab 100.000 Stück pro Jahr profitabel
• 4.Beim Punktschweißen unterscheidet man direkte und indirekte Kappenkühlung, was für Auswirkungen hat dies auf die Kennwerte Schweißstrombereich und Standmenge? Wie wird der Schweißstrombereich definiert? Die Kappenkühlung hat einen positiven Einfluss auf die Standmenge, da z.B. das Anlegieren an die Kappen erschwert wird -> weniger Verschleiß Der Schweißstrombereich wird erhöht durch Schonung der Spritzergrenze. Bei indirekter Kappenkühlung kann das Kühlwasser nicht rauslaufen, wenn die Kappe abbricht. (Sackloch in der Elektrode) Bei direkter Kappenkühlung liegt das Kühlwasser direkt an der Kappe an, da es durch ein Durchgangsloch in der Elektrode fließt. Schweißstrombereich: Stromeinstellbereich, in dem Schweißpunkte ausreichender Festigkeit erzeugt werden. Untergrenze: 4*Wurzel(Einzelblechdicke) Obergrenze: Sobald Schweißspritzer entstehen, sollte der Strom ein Stück runtergeregelt werden, dieser Strom ist dann die Obergrenze.
• 5.Welche techn. Gründe sprechen für den Einsatz eines DP-Stahls mit 600er Streckgrenze aus Kaltband gegenüber der gleichen Klasse aus Warmband? Woher kommt dieser Unterschied? Der Stahl aus Kaltband hat eine wesentlich höhere Bruchdehnung. Die Körner des Kaltbandes sind aufgrund der anschließenden Glühung im Fertigungsprozess, die bei Warmband nicht gemacht wird, feiner.
• 6.Wie funktioniert der Fertigungsschritt des direkten Presshärtens gegenüber dem indirekten Verfahren? Warum nutzt man das Presshärteverfahren? Direktes Warmumformen: Erwärmung->Warmumformung und Presshärten->WKZ/Laserbeschnitt Indirektes Warmumformen: Kaltumformumg -> Erwärmung -> Warmumformung und Presshärten -> WKZ/Laserbeschnitt Nach dem Presshärten entsteht eine Zunderschicht-> Ungeeignet fürs Kleben Presshärten wird aufgrund der hohen Maßhaltigkeit eingesetzt, was an dem Härtevorgang im gekühlten WKZ liegt. Wird ein Bauteil nach dem Umformen erst gehärtet, kann dieses sich verziehen.
• 7.Erläutern Sie den Einfluss der Polung eines Lichtbogenverfahrens auf den Einbrand und zeigen Sie Besonderheiten für Aluminium auf. Negative Polung (+ am Werkstück) Tiefe Einbrandtiefe, nicht geeignet für Alu, da die Oxidschicht nicht zerstört wird. Positive Polung Geringe Einbrandtiefe, Oxidschicht wird zerstört, Elektrode überhitzt schnell. Wechselstrom Mittlere Einbrandtiefe, optimal für Aluminium.
• 8.Erläutern Sie den Prozessablauf des Dünnblechschraubens. Warum kommt der Drehzahlregelung eine wichtige Bedeutung zu? Erwärmen->Durchdringen->Durchzugformen->Gewinde furchen->Durchschrauben->Anziehen Zum Erwärmen muss die Drehzahl groß sein, ab dem Gewindefurchen muss diese jedoch sinken, damit das Gewinde ordentlich geschnitten wird und die Schraube am Ende definiert angezogen wird.
• 9.Welche physikalische Eigenschaft von Magnesium stellt eine Herausforderung für die Fügetechnik dar, wenn Magnesium mit anderen Werkstoffen verbunden wird und wie kann man dieser Herausforderung begegnen? Magnesium hat ein geringes Umformvermögen (hexagonale Gitterstruktur) -> Erwärmen der Fügeteile und ggf. der Werkzeuge zur Erhöhung der Umformbarkeit. Anlegieren bzw. Anhaften an den Fügewerkzeugen -> Minimalmengenschmierung, Werkzeugbeschichtung
• 10. Was ist die Besonderheit beim Stanznieten von faserverstärkten Kunststoffen im Hinblick auf das artgleiche Fügen oder in Kombination mit einem Stahlblech. Wie stellt sich die Machbarkeit dar und warum? Anisotrope Eigenschaften von faserverstärkten Kunststoffen, was Einfluss auf das Stanzverhalten, Verformungsverhalten und das mechanische Eigenschaftsprofil der Verbindung hat. Generell gilt: Fügerichtung Metall in Kunststoff bevorzugen, da Metall meist duktiler ist als Kunststoff.
• 11.Was ist die Herausforderung wenn Al und Fe schweißtechnisch verbunden werden? Welcher Bereich der Fügezone ist aus Festigkeitsbetrachtungen der kritischste und warum? Al und Fe haben unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten -> Sind zwei unterschiedliche Bleche verbunden und werden erwärmt, entstehen Eigenspannungen in dem Blech mit dem geringeren Wärmeausdehnungskoeffizient (Alu). Außerdem entstehen harte intermetallische Phasen, je größer die eingebrachte Wärme desto dichter werden diese. Diese Phasen zeigen ein sprödes verhalten auf, was sie zum kritischsten Bereich der Fügezone macht. 
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• 12.Leichtbaukonzepte Werkstoffleichtbau->Mischbauweise in Karosserie Formleichtbau->Motorhaube mit Sicken und dünnem Blech Fertigungsleichtbau->Tür ohne zusätzliche Schanierbleche Konzeptleichtbaur->Scheinwerfermodul mit verschiedenen Leuchtelementen
• 14. Beschreiben Sie den Zusammenhang zwischen Verfestigung und Versetzung. Wie kann man Verfestigungen verändern? Verfestigung: Behinderung von Versetzungsbewegungen Versetung: 1-dimensionale, linienförmige Störung der Kristallstruktur Veränderung der Verfestigungen durch: -Mischkristallhärtung: Legieren -Verformungshärtung: Kaltumformung -Kornfeinungshärtung: Schweißen/Wärmebehandlung -Ausscheidungshärtung: Ausscheidungen an den Korngrenzen
• 15. Was muss beachtet werden, wenn Blechwerkstoffe mit der Bezeichnung Z oder ZE lasergeschweißt werden und warum muss man diese Maßnahmen ergreifen? Es muss ein Entgasungsspalt zwischen den Blechen eingestellt werden, da diese verzinkt sind (feuerverzinkt oder elektrolytisch verzinkt). Zink wird bereits bei 600°C gasförmig, beim Laserschweißen wird das Werkstückt aber um die 1100°C heiß. Durch eingeschlossenes Gas entstehen Risse und Lunker in der Schweißnaht. 
• 16. Erläutern Sie die Unterschiede zwischen Clinchen von Aluminium gegenüber Stahl. Materialanhaftung/Anlegieren von Aluminium an Fügestempel (Kaltverschweißen von Stempel mit WKS) -> Erhöhung der Abstreifkräfte Abhilfe: Beschichtung des Stempels, Minimalmengenschmierung
• 17.Erläutern Sie das Verfahrensprinzip des Rohrstanznietens -Beide Fügeteile werden vollständig durchgestanzt -Butzen werden abgeführt -Nietfuß und Schließkopf werden umgebördelt
• 18. Warum ist ein Erwärmen vor dem mechanischen Fügen notwendig. Welche physikalischen Prinzipien liegen hier zugrunde? Magnesium hat ein geringes Umformvermögen bei RT aufgrund der wenigen Gleitebenen der hexagonalen Gitterstruktur (nur eine bei RT). Es muss auf ca. 250-300°C erwärmt werden, so hat es mehrere Gleitebenen die eine höhere Duktilität des Werkstoffs erlauben.
• 19.Was versteht man unter dem RTM-Verfahren und wie funktioniert es? Resin Transfer Moulding=Harzinjektionsverfahren Dient zur Herstellung von faserverstärkten Bauteilen -CFK wird zugeschnitten -Wird dann in ein Werkzeug eingelegt -In die gewünschte Form gepresst -Harz wird eingespritzt (Bindemittel) -Aushärten
• 22.Vor und Nachteile von Magnesium Vorteile: -leichtestes aller relevanten Metalle -hohe gewichtsspezifische Festigkeit -hohe Verfügbarkeit -gute Zerspanbarkeit -mech. Dämpfungseigenschaften -sehr gut geeignet für Druckguss -unproblematisches Recycling Nachteile: -begrenzte Duktilität -geringe Korrosionsbeständigkeit in neutraler und saurer Umgebung
• 23.Nennen Sie Kenngrößen für die Beschreibung von Leichtbaupotenzialen verschiedener Werkstoffe und ordnen Sie den verschiedenen Funktionen in einer Struktur zu. Zug-Druck-(Schub)-Steifigkeit E/p Beul-(Knick)-Steifigkeit wE/p Plattenbiegesteifigkeit 3wE/p Zug-Druck-(Schub)-Festigkeit rp0,2/p Beulfestigkeit, Crashenergie wrp0,2/p
• 24. Erläutern Sie die Besonderheiten des Lichtbogenschweißens von Aluminium gegenüber dem von Stahl. Alu: inertgas, Wolframelektrode, WEZ wird weicher Stahl: aktivgas, WEZ wird härter
• 25. Benennen Sie die üblich eingesetzten Faserarten in verstärkten Kunststoffstrukturteilen -Kohlefaser -Natur -Glas -Keramik -Borfaser -hochgeordnete Syntesefaser -Hohlfasern
• 26.Welche Gründe sprechen für und gegen den Einsatz des Clinchens von Aluminium im Vergleich zum Stanznieten mit Halbhohlstanzniet? +Kein Zusatzwerkstoff +Hohe Taktzeiten +Mehrere Fügeelemente möglich -Kaltverschweißung des Aluminiums mit Fügestempel->Hoher Verschleiß->Geringe Standzeiten -hohe Abstreifkräfte

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