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Fertigungstechnik
In welche Hauptgruppen werden die Fertigungsverfahren nach DIN 8580 unterteilt?
1. Umformen
2. Urformen
3. Trennen
4. Fügen
5. Beschichten
6. Stoffeigenschaft änder
Fertigungstechnik
Nach welchen Kriterien findet die Einteilung in die Hauptgruppen statt ?
Urformen -> Zusammenhalt schaffen
Umformen -> Zusammenhalt beibehalten
Trennen -> Zusammenhalt vermeiden
Fügen -> Zusammenhalt vermehren
Beschichten -> Zusammenhalt vermehren
Stoffeigenschaft ändern -> Stoffeigenschaft ändern
Fertigungstechnik
Welche Aussagen hat die sog. Abbot-Kurve in Betracht auf Gestaltungsabweichung und Oberflächenkennwerte ?
Die Abbott-Kurve ist die graphische Auftragung des Materialanteils über die Höhe des Profils. Der Materialanteil gibt an, welchen Anteil in Prozent die summierte, im Material verlaufende Strecke relativ zur Gesamtmessstrecke einnimmt.
Fertigungstechnik
Beschreiben Sie kurz die fünf prinzipiellen Schritte der Urformtechnik.
1. Bereitstellung oder Herstellung des Ausgangsmaterials als formlosen Stoff (Schrott, Legierungselemente)
2.Herstellung eines urformfähigen Werkstoffzustandes (Schmelze, Pulver,…) und einer Negativform
3.Füllung eines Urformwerkzeugs (Negativform) mit Werkstoff im urformfähigen Zustand
4.Übergang des Werkstoffs vom urformfähigen in der festen Zustand im Urformwerkzeug
5.Entnahme der urgeformten Erzeugnisse aus dem Urformwerkzeug
Fertigungstechnik
Nennen Sie vier Vorteile des Metall-Gießens im Vergleich zu alternativen Fertigungsmöglichkeiten.
Fertigungstechnik
Erläutern Sie die folgenden Begriffe und nennen Sie jeweils ein typisches Gießverfahren:
a) - Dauermodell - verlorene Form
b) - Dauerform - verlorener Kern
c) - verlorenes Modell - verlorene Form
a) Dauermodell - verlorene Form :
1.z.B. Metall, Holz, Kunststoff, Hand-, Maschinenformverfahren
b)Dauerform - verlorener Kern :z.B. Metall, Keramik, Sandkern
c)verlorenes Modell - verlorene Form : z.B. Wachs, Schaum,Hand-, Maschinenformverfahren
Fertigungstechnik
Benennen Sie drei Kriterien, die bei der Konstruktiven Auslegung von Modellen für Gussrohteile zu berücksichtigen sind.
Fertigungstechnik
Welche Aufgaben und Anforderungen übernehmen sog. Kerne bei der Herstellung von Metallgussteilen?
Kerne formen Bauteil-Innenkonturen, die nicht durch die Formhälften dargestellt werden können.
Maßgenauigkeit und Temperaturbeständigkeit
Widerstand gegen Erosion durch die Schmelze
Formbeständigkeit gegen den Gießdruck
Entfernbarkeit (Kernzerfall) nach Gießprozess
Fertigungstechnik
Mit welchen Verfahren und aus welchen Werkstoffen werden Kerne hergestellt?
Dauerkern (Stahl, mehrfachverw.)
Verlorener Sandkern (zerstörende Entformung)
Verfahren arbeiten zumeist mit organischen Bindern -
Kernsand (meist Quarzsand) wird mit Binder und Härter vermischt - Je nach Verfahren heiß oder kalt ausgehärtet
Varianten :
Heißhärtend Hot-Box, Warm-Box, Maskenformen
Kalthärtend Cold-Box, Betaset, SO2 , Kaltharz
Sonderformen Bentonit-Sand, Ölsand, CO2-Sand, anorgan. Binder
Fertigungstechnik
Welche Ursachen liegen den folgenden Gussfehlern zu Grunde
a) Modellversatz
b) Lunker
c) Risse
a) Modellversatz : Versetzter Guss entsteht, wenn beim Gießen die ausgeformten Hohlräume von Ober- und Unterkaten wegen schlechter Formkastenführung gegeneinander verschoben werden.
b) Lunker : Lunker sind Schwindungshohlräume, die beim Abkühlen dann entstehen, wenn beim Speiser durch das Erstarren des dazwischen liegenden Werkstoffes kein flüssiges Metall nachfließen kann. Innenlunker / Außenlunker
c) Risse : Verzug und Risse entstehen durch unterschiedliche Wanddicken und scharfkantige Übergänge sowie durch Konstruktionen, welche Schwindung behindern und sich somit Spannungen ergeben. Verzug, Erstarrungsrisse, Warmrisse
Fertigungstechnik
Beschreiben Sie typische Richtlinien für die konstruktive Gestaltung von Gussteilen.
Zugspannungen verhindern und stattdessen durch kontrollierte Erstarrung Druckspannungen „provozieren“
Unnötige Materialanhäufung birgt Lunkergefahr
Werkzeugbearbeitungsgeometrie beachten
Sternverrippung führt zu unerwünschter Materialanhäufung
Beanspruchungsgerechte Lage von Versteifungsrippen berücksichtigen (Druckspannung)
Versetzte Verrippungen verhindern Materialanhäufungen
Ungünstige Geometrie führt bei Werkstoffen mit höherer Druck- als Zugfestigkeit zu Zugspannungen
Fertigungstechnik
Welche Vorteile weisen pulvermetallurgisch herstellte Bauteile auf?
Herstellung komplexer Bauteile
+ in wenigen Arbeitsschritten
+ bei kurzen Taktzeiten
+ mit optimaler Rohstoffausnutzung
+ mit geringem Energieverbrauch
+ (near)-net-shape Urformverfahren
+ Porösität der Bauteile
+ Gewichtsvorteil
+ Schwingungsdämpfung
+ Homogenes Gefüge
+ mit isotropen Werkstoffeigenschaften
Eingeschränkte Gestaltungsmöglichkeiten bzgl. Hinterschnitten und Bohrungen (Entformbarkeit)
Grenzen der Bauteilgröße (Pressen/Sintern)
Festigkeit abhängig von der Dichte
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