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MANE (Fach) / H3 Umformen (Lektion)
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- 2. a) Welche Faktoren bestimmen die Maßgenauigkeit bei Sandformen? Die Maßgenauigkeit bei Sandformen wird bestimmt durch: - die Abmessung und die Form vom Gussstück - wenn in einem Formkasten geformt wird ist die Maßgenauigkeit größer - Maßgenauigkeit nimmt mit Verdichtungsgrad des Sandes zu - maschinelles Formen ergibt größere Genauigkeit als Handformen - Gebrauch von Kernen für Löcher sorgt für größere Genauigkeit
- 2. b) Welche Faktoren bestimmen die Maßgenauigkeit bei der „verloren-wasmodel- methode“? Genauigkeit bei „verloren-wasmodel-methode“ : - die Größe und Form vom Gussstück ( je komplexer, desto größer Abweichung) - Oberflächenbeschaffenheit
- 3. Welche Möglichkeiten hat der Entwerfer um die Folgen von Schrumpfen zu begrenzen? Die Folgen von Schrumpfen sind Schrumpflöcher. Zum einen kann der Entwerfer Materialanhäufung zuvorkommen, um so Schrumpflöcher im Gussstück zu vermeiden. Zum zweiten kann durch die gleichmäßige Zunahme der Wanddicke in Richtung des Steigrohres dafür gesorgt werden, dass das Schrumpfen im Steigrohr eintritt. Drittens, falls die Materialwahl noch frei ist, eine Gusslegierung mit wenig Schrumpfpotenzial wählen.
- 5. Warum wird für das Füllen einer Spritzgussmatrize mit einer Aluminiumlegierung eine andere Methode angewandt als bei einer Zinklegierung? Zinklegierungen haben eine viel niedrigere Schmelztemperatur als Aluminiumlegierungen. Bei Zinklegierungen kann der Einspritzkanal dauerhaft im flüssigen Metall eingtaucht sein. Bei Aluminiumlegierungen ist dies nicht zulässig, da flüssiges Aluminium das Gießsystem beeinflusst. Daher wird Zink warm und Aluminium kalt spritzgegossen.
- 6. Bei welchen Sorten von Produkten und bei welchen Materialien würden Sie die Pulvermetallurgie wählen? Pulverpressen wird für kleine und einfache Produkte verwendet. Produkte, welche aus Materialien, die schwierig zu bearbeiten sind oder die eine sehr hohe Schmelztemperatur haben, werden durch Sintern hergestellt. Dies gilt ebenfalls für Materialien, die flüssig nicht mischbar sind.
- 11. Gegeben ist ein Gemüsefach für ein Kühlschrank, welches durch Spritzgießen von Thermoplast (Polystreen) hergestellt wird. Abmessungen : lxbxh = 350x300x150 (mm) ; Wanddicke ca. 2 mm ; Einspritzdruck ist 100 MPa. Berechne wie groß die Schließkraft sein muss, um beide Matrizenhälften gut aufeinander gedrückt zu halten. Probieren sie eine Vorstellung der Schließkraft zu bekommen. Um das Gemüsefach aus der Matrize nehmen zu können, wird das Produkt vom Boden/Unterseite aus befüllt/gespritzt. Für die benötigte Schließkraft gilt: F=p*A= 100MPa*350mm*300mm=10.500.000 N= 10,5 MN Diese Kraft ist etwa 1050 Mittelklassewagen von 1000 kg pro Stück.
- 13. -> Zeichnung In der Figur 3.13 ist eine Vielzahl von Details von Kunststoffprodukten zu sehen, die durch Spritzguss gefertigt werden müssen. Detail a und b sind nicht optimal entworfen. Bei Detail c ist die „sink-mark“ aus ästhetischen Gründen unzulässig. Bei Detail d muss der Winkel an der Außenkante viel schärfer/spitzer werden. Machen Sie Vorschläge, um die gewünschten Verbesserungen zu realisieren. Um ungleichmäßiges Schrumpfen und Verziehen zu verhindern, muss für Detail a und b eine gleichmäßige Wanddicke angestrebt werden. Auch in Verbindung mit der Abkühlzeit muss die Materialdicke begrenzt bleiben. Das Vermeiden von „sink-mark“ und das Realisieren von scharfen Winkeln kann mit Hilfe von Spritzgießen mit Gasinjektion verwirklicht werden.
- 16. a) Von den Aluminiumunterteil (Figur 3.16) muss eine Serie von 3.000 Stück durch Gießen gefertigt werden. Die Flächen versehen mit einem Rauheitszeichen müssen nach dem Gießen noch maschinell bearbeitet werden. a) Mit welcher Form- und Gießmethode fertigt man dieses Produkt? a) - handformen in Tonformsand - maschinell in Tonformsand - Schalenformen - „verloren-wasmodel methode“ - gießen in CO2 Sand - gießen in Furansand - „coquillegieten“ (Koquillen / Schwerkraft) - Spritzgießen
- 16. b) Von den Aluminiumunterteil (Figur 3.16) muss eine Serie von 3.000 Stück durch Gießen gefertigt werden. Die Flächen versehen mit einem Rauheitszeichen müssen nach dem Gießen noch maschinell bearbeitet werden. b) Begründen Sie ihre Wahl und geben sie auch Gründe warum die anderen Methoden abgelehnt wurden. b) Handformen fällt wegen der großen Anzahl von 3.000 Stk. Weg. Schalenformen fällt wegen der zu großen Wanddicke des Gussstücks und der Notwenigkeit eines Kerns weg. Die „verloren-wasmodel methode“ ist nicht geeignet. Sie ist für einfache Produkte zu teuer. Darüber hinaus ist die Maßgenauigkeit der Methode nicht nötig. Gießen in CO2- und Furansand wird für eine kleine Serie von relativ großen Gussstücken benutzt. Dieses Gussstück ist dafür zu klein und kostet zu viel Zeit die Sandformen herzustellen. Die Wanddicke inklusiv der Schrumpfzulage ist zu groß für diesen Prozess. Ebenfalls ist die Seriengröße zu klein um eine Spritzgussmatrize herzustellen. Kokillengießen ist wegen der Anzahl, der gefragten Oberflächenqualität und der Wanddicke geeignet. Bei dem Prozess kann von einem Sandkern gebrauch gemacht werden. Wegen der Stückzahl ist die Matrize pro Stück relativ teuer. Maschinelles Formen in Tonsand durch ein „Disamatic“ System ist eine gute alternative. Sie ist wahrscheinlich die billigste Lösung.
- 16. c) Von den Aluminiumunterteil (Figur 3.16) muss eine Serie von 3.000 Stück durch Gießen gefertigt werden. Die Flächen versehen mit einem Rauheitszeichen müssen nach dem Gießen noch maschinell bearbeitet werden. c) Geben Sie in der Zeichnung an wie die Gießform oder Matrize aussehen soll. Beachten Sie Form- oder Matrizteilung, Platzierung von Kernen, das Gießsystem und Steigrohr. Geben Sie auch an welche Flächen leicht lösend sind. Zeichnung
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- 18. Um Übereinstimmungen und Unterscheide zwischen einer sehr großen Anzahl von Herstellungsprozessen zu überblicken ist es sinnvoll diese Prozesse in Gruppen zu charakterisieren anhand von einer Anzahl Merkmalen. Machen Sie eine solche Charakterisierung für die Urformprozesse. Die Urformprozesse können mit den folgenden Charakteristika aufgeteilt werden: - Material, wie Metall, Thermoplast, Composit, etc. - Ausgangszustand, Flüssigkeit, Puder, Paste, Fasern, etc. - Art der Verarbeitung, physische /chemische Reaktion - Formbestimmung, offene Form, geschlossene Form
- 17. Beantworten Sie die Fragen a) und b) von Frage 3.16 auch für Figur 3.17, wobei die Anzahl 100 Stück und das Material graues Gusseisen ist. c) Wählen Sie ein „deelvlak“ und skizieren Sie die Kern(e). d) Skizieren Sie die Konturen von dem Model für die gewählte Gussmethode. e) Welche Änderungen müssen an dem Gussstück getan werden, um die Form zu vereinfachen? a) und b) Anhand der kleinen Anzahl, der erforderlichen Oberflächenrauheit und dem „kleinen“ Gussstück fällt die Wahl auf maschinelles Formen in Tonformsand. c),d) und e) Zeichnung
- 19. Charakterisieren Sie die in dem Kapitel beschriebenen Urformtypen anhand von der genannten Merkmale (3.18) in einer übersichtlichen Tabelle. *Tabelle aus buch*