Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren at Rheinische Fachhochschule

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Bezeichne die 7 Hauptwertschöpfungsstufen vom Erz bis zum Endprodukt Ordne mindesten 12 verschiedene Fertigungsverfahren in die jeweils zugehörige Wertschöpfungsstufe ein, wobei mindestens ein Fertigungsverfahren in jeder der 7 Wertschöpfungsstufen benannt werden muss.

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Was sind Halbzeuge und was sind Komponenten?

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Vom Rohstoff Bauxit bis zum fertigen Automobil z.B. einem Audi A2 werden alle der 7 Wertschöpfungsstufen des Aluminiums durchlaufen. Benenne hiervon einige Produktergebnisse der Komponentenstufe, von Einbauteilen und von Systemen.

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Was ist bei der Herstellung von Aluminium eine Schmelzflusselektrolyse?

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Erläutere einen Produktionsprozess? Was wird dabei benötig ( 3 M ) und was muss für jeden Prozess immer definiert sein?

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Wie ist der Begriff Fertigungsverfahren definiert?

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Was ist beim Automobilbau eine Spaceframestruktur?

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Die Kraftstoffeinsparung im Automobil hängt von welchen Faktoren ab?

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Der Werkstoffeinsatz im Automobil hat sich in den letzten 70 Jahren verändert. Nenne einige wesentliche Veränderung! Wie war die Gewichtsentwicklung der PKW’ s in den letzten ca. 40 Jahren?

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Auch im Fahrwerksbereich werden immer mehr Komponenten und Einbauteile aus Aluminium hergestellt. Nenne einige und gib das Fertigungsverfahren an.

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Wie funktioniert das Prinzip eines 4-Takt Benzinmotors? Skizze und Erläuterungen der 4 Takte!

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Welches sind die beiden Hauptkomponenten eines Motors? Aus welchem Material und welchem Fertigungsverfahren werden sie hergestellt?

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Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Bezeichne die 7 Hauptwertschöpfungsstufen vom Erz bis zum Endprodukt Ordne mindesten 12 verschiedene Fertigungsverfahren in die jeweils zugehörige Wertschöpfungsstufe ein, wobei mindestens ein Fertigungsverfahren in jeder der 7 Wertschöpfungsstufen benannt werden muss.
1. Förderung der Rohstoffe  Abbau (eigentlich nicht zu FV gehörig)

2. Aufbereitung des Rohmaterials  Verhüttung (eigentlich nicht zu FV gehörig)

3. Formgebung/Herstellung der Halbzeuge  Gießen, Sintern, Druckguss, Wachsausschmelzverfahren, Strangguss, Schleuderguss, Pressen, Schmieden, Walzen

4. Bearbeitung der Komponenten  Drehen, Fräsen, Bohren, Sägen, Feilen, Reiben, Schleifen, Pulverbeschichten, Verzinken, Eloxieren, Lackieren

5. Vormontage der Einbauteile  Löten, Nieten, Bördeln

6. Montage im System  Schweißen, Kleben

7. Endmontage zum Endprodukt  Verschrauben

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Was sind Halbzeuge und was sind Komponenten?
Halbzeuge sind geometrisch bestimmte Materialien, die dem herzustellenden Produkt weitestgehend ähneln. Zur endgültigen Montage im Endprodukt erfolgen in der Regel weitere Verarbeitungsschritte. Halbzeuge kann man als „halbfertiggestelltes Material“ bezeichnen.

Unter Komponenten versteht man Teile, die geometrisch endbestimmt und fertiggestellt sind. Das heißt sie werden unverändert in das Endprodukt eingebaut.

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Vom Rohstoff Bauxit bis zum fertigen Automobil z.B. einem Audi A2 werden alle der 7 Wertschöpfungsstufen des Aluminiums durchlaufen. Benenne hiervon einige Produktergebnisse der Komponentenstufe, von Einbauteilen und von Systemen.
1. Förderung der Rohstoffe: Bauxit (Abbau)

2. Aufbereitung des Rohmaterials: Schmelzflusselektrolyse (Verhüttung)

3. Formgebung/Herstellung der Halbzeuge: Blech (Gießen, Walzen)

4. Bearbeitung der Komponenten: Türblech (Stanzen, Bohren, Fräsen)

5. Vormontage der Einbauteile: Tür (Löten, Schweißen, Verschrauben)

6. Montage im System: eingebaute Tür (Verschrauben)

7. Endmontage zum Endprodukt: Audi A2 (Verschrauben, Kleben)

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Was ist bei der Herstellung von Aluminium eine Schmelzflusselektrolyse?
Sie ist ein Verfahren zur Trennung des Sauerstoffs vom Aluminiumoxid für die Herstellung von reinem Aluminium. Dabei wird eine Elektrolyse mit einer Salzschmelze aus Aluminiumoxid und Kryloith durchgeführt.

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Erläutere einen Produktionsprozess? Was wird dabei benötig ( 3 M ) und was muss für jeden Prozess immer definiert sein?
Bei einem Produktionsprozess läuft ein genau spezifiziertes Schema ab, um ein vorab definiertes Ziel zu erreichen.

Für den Produktionsprozess werden ‚Mensch’, ‚Maschine’ und ‚Material’ (3 M´s) benötigt. Dabei müssen die Eingangs- und Ausgangsgrößen (Dauer, Temperatur, Stückzahl) sowie Materialspezifika, Organisation und Aufgabe von Mensch und Eigenschaften der Maschinen definiert sein.

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Wie ist der Begriff Fertigungsverfahren definiert?
Ein Fertigungsverfahren ist ein Prozess, bei dem Güter und Waren hergestellt werden. Diese werden innerhalb des Prozesses aus anderen Materialien hergestellt. Diese Herstellung kann per Hand oder auch maschinell erfolgen.

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Was ist beim Automobilbau eine Spaceframestruktur?
Eine Spaceframestruktur ist eine selbsttragende Karosserie aus Aluminium.
Teile sind verklebt, verschraubt, genietet oder geschweißt

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Die Kraftstoffeinsparung im Automobil hängt von welchen Faktoren ab?
Gewicht, Fahrweise, Aerodynamik (CB-Wert), Rollwiderstand der Reifen, Achseneffizienz, Kraftstoffart, Hubraum, Einspritzung

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Der Werkstoffeinsatz im Automobil hat sich in den letzten 70 Jahren verändert. Nenne einige wesentliche Veränderung! Wie war die Gewichtsentwicklung der PKW’ s in den letzten ca. 40 Jahren?
Wesentliche Veränderung:

weniger Holz (nur für Verzierung) 
mehr (leistungsfähigeres und dünneres) Glas 
mehr Leichtmetall (in den ’30ern noch gar nicht verwendet) mehr Kunststoffe 
mehr Farbe
In den letzten 40 Jahren nahm zwar der Anteil von Stahl ab und Leichtmetallen zu, aber das Gewicht hat sich nahezu verdoppelt. Dies ist auf die Größe, den Komfort, die Sicherheit und die Einhaltung von Gesetzen heutiger Autos zurückzuführen.

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Auch im Fahrwerksbereich werden immer mehr Komponenten und Einbauteile aus Aluminium hergestellt. Nenne einige und gib das Fertigungsverfahren an.

- Achsschenkelträger  Schmieden

- Hebelarme  Schmieden

- Alufelgen  Gießen, Schmieden, Umformen und Schweißen

- Motorträger  Gießen

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Wie funktioniert das Prinzip eines 4-Takt Benzinmotors? Skizze und Erläuterungen der 4 Takte!
1. Ansaugen: Kolben oben, Abwärtsbewegung, Einlassventil öffnet + Gemisch wird in Zylinder gesaugt, Kolben unten: Ventil zu

2. Verdichten: Kolben hoch, verdichtet Gemisch (10-12 bar), Kolben nahe oben, Zündkerze gezündet (oder Selbstentzündung über Verdichtung)

3. Arbeiten: hoher Druck durch Verbrennung, Kolben wird runter gedrückt

4. Ausstoßen: Kolben unten, Auslassventil öffnet + Abgas raus geschoben, Gas wird durch Unterdruck reingezogen

Werkzeugmaschinen und Produktionsverfahren

Welches sind die beiden Hauptkomponenten eines Motors? Aus welchem Material und welchem Fertigungsverfahren werden sie hergestellt?
- Zylinderkopf (Alu, Stahl)  wird gegeossen und anschließend spanend bearbeitet

- Motorblock (Stahl, Aluminium, Magnesium)  wird gegossen und anschließend spanend bearbeitet

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