Fertigungstechnik an der Universität Augsburg

Karteikarten und Zusammenfassungen für Fertigungstechnik an der Universität Augsburg

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Warum wird Kryolith bei der Aluminiumgewinnung eingesetzt?

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Erläutere die Grundlagen der Keimbildung. Unterscheide zwischen homogener und
heterogener Keimbildung

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Weshalb kann Eisenoxid mit Kohlenstoff reduziert werden, Aluminiumoxid jedoch nicht?

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Was sind grundsätzliche Prozessschritte bei der Aluminiumgewinnung? Welches
Abfallprodukt fällt vornehmlich an?

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Warum entsteht beim Kroll Prozess ein schwammartiges Endprodukt und wie wird dieses
weiterraffiniert?

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Nenne einige wichtige Urformverfahren für Metall.

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Auf welchen Eigenschaften beruht die Bedeutung des Stahls als wichtigster
Konstruktionswerkstoff?

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Beschreibe die Fertigungsschritte vom Erz zum Stahl.

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Was ist der Unterschied zwischen Roheisen und Stahl?

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Was ist Frischen? Welche Verfahrensvarianten gibt es?

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Erläutere den Chlorkreislauf im Kroll Prozess.

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Wie sieht schematisch das Gefüge eines Gussblocks aus? Erläutere die Entstehung dieser
Gefüge Morphologie.

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Beispielhafte Karteikarten für Fertigungstechnik an der Universität Augsburg auf StudySmarter:

Fertigungstechnik

Warum wird Kryolith bei der Aluminiumgewinnung eingesetzt?

Zur Senkung des Schmelzpunktes auf 950grad, um Energie zu sparen (Eutektikum aus 90%
Kryolith und 10% Alu; Kryolith wird nicht verbraucht)

Fertigungstechnik

Erläutere die Grundlagen der Keimbildung. Unterscheide zwischen homogener und
heterogener Keimbildung

Die Keimbildung hat zwei treibende Kräfte. Thermodynamik liefert die treibende Kraft zur Phasenänderung, Kinematik für die Bildung und Wachstum der Keime. 

Grundlage bildet der Enthalpieunterschied zwischen der festen und flüssigen Phase. Homogene Keimbildung findet ohne Beteiligung von Fremdpartikeln, nur durch thermische Fluktuation statt. Bei der heterogenen Keimbildung bilden sich Keime an den
Wänden der Gussformen oder durch Verunreinigungen.

Je höher die Abkühlgeschwindigkeit, desto kleiner die Korngröße.

Fertigungstechnik

Weshalb kann Eisenoxid mit Kohlenstoff reduziert werden, Aluminiumoxid jedoch nicht?

Das Eisenoxid ist weniger stabil.

Fertigungstechnik

Was sind grundsätzliche Prozessschritte bei der Aluminiumgewinnung? Welches
Abfallprodukt fällt vornehmlich an?

Bayer-Verfahren:
1. Vorzerkleinerung
2. Mahlen und Aufschluss (Zusatz von Aufschlusslauge NaOH)
3. Lösung und Verdünnung (Natriumaluminat)
4. Eindicken und Abtrennen des Rotschlamms (Abfallprodukt, wird deponiert)
5. Klarfiltration Ausrühren mit Aluminiumhydroxid als Impfstoff
6. Ausfällen und Waschen, dabei fällt Hauptmenge des Aluminiums als Aluminiumhydroxid
7. Kalzinierung zu Aluminiumoxid

Fertigungstechnik

Warum entsteht beim Kroll Prozess ein schwammartiges Endprodukt und wie wird dieses
weiterraffiniert?

Titanschwamm entsteht durch Chlorverunreinigungen und Beteiligung der Gasphase.
Weiterverarbeitung mit dem Arkel-de-Boer Verfahren

Fertigungstechnik

Nenne einige wichtige Urformverfahren für Metall.

Gießen, Pulvermetallurgie, Gasphasenabscheidung

Fertigungstechnik

Auf welchen Eigenschaften beruht die Bedeutung des Stahls als wichtigster
Konstruktionswerkstoff?

Sehr gute Verfügbarkeit, kostengünstige Herstellung, gute Gießbarkeit

Fertigungstechnik

Beschreibe die Fertigungsschritte vom Erz zum Stahl.

1. Erzaufbereitung >> Materialtrennung &- Metallgewinnung durch Reduktion
2. Reduktion der Erze im Hochofen
3. Abstich des Roheisens
4. Frischen des Roheisens (Verringerung des Kohlenstoffanteils)
5. Reinigung und Veredelung des Rohstahls
6. Gießen & Weiterverarbeitung

Fertigungstechnik

Was ist der Unterschied zwischen Roheisen und Stahl?

Roheisen hat einen höheren Grad an Verunreinigungen

Fertigungstechnik

Was ist Frischen? Welche Verfahrensvarianten gibt es?

Frischen ist ein Verfahren zur Verringerung des Kohlenstoffanteils. Verfahrensvarianten sind
das Aufblasen, Bodenblasen oder Kombinationen

Fertigungstechnik

Erläutere den Chlorkreislauf im Kroll Prozess.

Reaktor: TiO2 (Rutil) + Chlor >> TiCl4
Reduktion mit Mg unter Schutzgas >> Ti + MgCl2
MgCl2 geht in Elektrolyse; Cl wandert zum Reaktor, Mg zur Reduktion des TiCl4

Fertigungstechnik

Wie sieht schematisch das Gefüge eines Gussblocks aus? Erläutere die Entstehung dieser
Gefüge Morphologie.

Außen bilden sich Feine Körner (feinkristalline globulitische Randzone), dann länglich
gezogene Körner zur Mitte hin ausgerichtet (Transkristallisationszone); Im Kern dann
wieder feine Körner aufgrund zunehmender Verunreinigungen (globulitische Innenzone)

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