Zusammenfassung-Fertigung-Pudig

7/26/2019 Zusammenfassung-Fertigung-Pudig

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FertigungFertigen in der Prozesskette der Auftragsabwicklung:

(Technische Zeichung)

Prinzipien der Formerzeugung:

Einteilung der Fertigungsverfahren:

Grenzstckzahlen


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Auswahlkriterien fr verschiedene Fertigungsverfahren:

UrformenGieen ; Spritzgusstechnik

Urformen:


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Formen, Modelle und Kerne:

Kerne:

bersicht der Form- und Gieverfahren metallischer Werkstoffe:

Spritzguss (Kunstst)

Schwindma:

Hufige Giefehler:


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Verfahrensablauf Gieen:


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Bewertung des Vollformgieens:

Formmaskenguss auch Croning:

Fertigungsablauf beim Feingieen (Wachsausschmelzverfahren)

Pulvermetallurgie (Sintern), Kunststoffverarbeitung, Generativer Verfahren

(Rapid Prototyping)

Sintern :


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Grnde fr Pulvermetallurgie (z.B. statt Gi een):

Pulverherstellung :

Verfahrensschritte Pulvermetallurgie:

Vorteile Schume:


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Umformen durch generative Verfahren(Rapid Prototyping)

Wesentliche Verfahren desRapid Prototyping:

Umformen

Grundlagen

Umformen:- Fertigen durch bildsames oder plastisches ndern der Form einer festen Krpers. Dabei

werden sowohl die Masse als auch der Zusammenhalt beibehalten.- (Umformen = ndern einer Form mitBeherrschung der Geometrie)

(Verformen = ndern einer Form ohne Beherrschen der Geometrie)

Vorteile:- kurze Fertigungszeiten- Materialeinsparung

-

Erzeugung und Ausnutzung eines optimalen Faserverlaufs- Verfestigung bei Kaltumformung

Nachteile:- hohe Prozesskrfte- hohe Werkzeug- und Maschinenkosten- lange Vorlaufzeiten (Werkzeugbeschaffungz.B. Gesenkschmiedeform)

Anwendung allgemein eher bei Serienbauteilen.

Blechumformung (Ausgang: Blech)

-

Die Dicke des Bleches bleibt erhalten, bis auf nderungen zweiter Ordnung(GefgevernderungenDehnt sich am Rand aus)


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Massivumformung (Ausgang: Block bzw. Stab)- Der Krper wird in allen Koordinatenrichtungen verndert. (Keine VolumenvernderungGegensatz z.B. zum Zerspanen)

Volumenkonstanz:- Fr das Volumen in der Umformzone gilt:

Abso lu te Fo rm n de ru ng :- Unterschied vor und nach der Umformung:

Abgren zu ng Kal tum formu ng und Wa rm um formun g:

Vorteile:- kein Energieaufwand fr die Erwrmung- weniger thermische Belastung fr die Werkzeuge (lngere Standzeit)- keine Werkstoffverluste und Nachbehandlungen wegen Zunderbildung- bessere Oberflchengte- keine Mafehler durch Schwindung- Festigkeitssteigerung des Bauteils

-

geringer Einfluss der Umformgeschwindigkeit

Nachteile:- grerer Kraft- und Arbeitsbedarf- begrenztes Umformvermgen- mehrere Arbeitsgnge / Werkzeuge notwendig, Stadienfolge

Allgemein: Kaltverformung wird bei hoher Stckzahl vorgezogen.

Fiekurven fr verschiedene Werkstoffe :

-

Fliespannung

Kraft / jeweilige Flche- Die Fliespannung ist eine Funktion der

Umformgeschwindigkeit, der Umformtemperatur und des Umformgrades.


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Massivumformen, Walzen

Druckumformen

WalzenReckwalzenScheibenwalzenRingwalzenSchrgwalzen von FormteilenQuerwalzen von Formteilen

Massivumformung, Freiformen / Stauchen (Schmieden)

Schmieden:ist das Druckumformen eines massiven Krpers (keine Blechumformung)

- nach Temperatur: Warmschmieden: Halbzeug wird in Ofen erwrmt Kaltschmieden: Messing, Bronze, Kupfer,

- nach dem Werkzeug: Freiformen: ungebundenes Schmieden

Gesenkformen: gebundenes Schmieden (in vorgegebene Form gedrckt)

Schmieden ist oft eine Gruppe von Verfahren (z.B. mit Zerteilen und Fgen)


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Verf ahren zur Erwrmung des Bautei ls vor dem Schmieden- Ofenerwrmung (Wrmestrahlung)- Direkter Stromdurchfluss- Induktive Erwrmung

o Vorteile Induktionserwrmung: geringe Wartezeit, geringe Verzunderung

Grundverfahren des Freiformens:

Fertigungsfehler beim Stauchen:

Massivumformung, Gesenkformen (Schmieden)

Schmieden

Freiformen GesenkformenWerkstoff verdrngt stets Gefhrte Verdrngung des Werkstoffes im Gesenk.in eine bevorzugte Richtung. Gebundenes Schmieden (Stauchen, Breiten, Steigen)Ungebundenes Schmieden. (Teilweise oder ganz umschlossenes Werkstck)(offenes Gesenk)


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Arbei ts ablau f bei m Ge se nkfo rm en :-

Halbzeug / Ausgangsform- Trennen- Erwrmen- grobe Massenverteilung durch Verformen- Formpressen- Abgraten (berstehenden Grat entfernen)- Warmkalibrieren- Wrmebehandeln- Reinigen / Entzundern- Kaltkalibrieren

Anwendungen des Gesenkschmiedens:- i.d.R. Bauteile mit hoher Stckzahl, da hohe Werkzeugkosten (Gesenke)

Hmmer, Zangen, Schraubenschlssel, Hacken, Gabeln, Schrauben, Bolzen


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Massivumformung, Zugdruckumformen, Durchziehen:

Zug druckum form en :

Von den fnf Untergruppen des Zugdruckumformens sind die drei wichtigsten:Durchziehen, Tiefziehen und Drcken

Durchziehen:

Gleitziehen von Vollkrpern: Hohlkrpern:

Spannungen bei Voll- Gleitziehen mit Gegenzug:

ZiehwerkzeugeAus Hartmetall vorwiegendAus Werkzeugstahl fr kleinere Mengen


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Massivumformung; Zugdruckumformen, Durchziehen

Schematische Darstellung der Dsenverfahren (Durchdrcken, Durchziehen)

Durchdrcken (Definition)- ist Druckumformen eines Werkstckes(massiven Rohlings) durch teilweisesoder

vollstndigesHindurchdrcken durch eine formgegebeneWerkzeugffnung(Matrize)unter Verminderung des Querschnittes oder Durchmessers.

- (Zu unterscheiden: Drcken ist ZUG-DRUCK-Umformen eines Bleches.)

Durchdrcken von vollen Profilen: Vollprofilpressen:

Kriterien zur Einteilung der Verfahren des Durchdrckens

Vorteile Strangpressen:


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Spannungen beim Vollvorwrtsfliepressen und Strangpressen

Blechumformung; Tiefziehen

Tiefziehen:

-

ist Zugdruckumformen eines BlechzuschnittesineinemHohlkrperoder einesHohlkrpers in einem solchen mit kleinerem Querschnitt ohnegewollteVernderungderBlechdicke.

- Im Verhltnis zur Gre des Zuschnitts entstehen tiefe Hohlkrper, der Umformgrad ist hoch.


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Ziehstufen: egriffe des Tiefziehens am Produkt

egriffe des Tiefziehens

Tiefziehfehler:

Krfte beim Tiefziehen:


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Biegen

Biegen- Biegeumformen ist Umformen eines festen Krpers, wobei der plastische Zustand im

wesentlichen durch eine Biegebeanspruchung herbeigefhrt wird. Dies kann durch vonauen wirkende Zug- und Druckkrfte oder ein Drehmoment hervorgerufen werden.

-

Neben der Einteilung der Biegeverfahren nach der Werkzeugbewegung in geradlinigoder drehendgibt es hufig eine Einteilung nach Bewegung des Werkstckes (ruhendoder bewegend).

Biegen mit geradlinige Werkzeugbewegung:

Biegen mit drehender Werkzeugbewegung:

Beanspruchung und Formnderung eines gebogenen Bauteils:

Rckfederung :


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Maschinen der Umformtechnik:

Funktionsprinzipien und Beispiele der Umformmaschinen:

Funktionsprinzip: BeispieleEnergie- bzw. arbeitsgebunden Hmmer und SpindelpressenWeggebunden Exzenter-, Kurbel-, Kniehebel- und KeilpressenKraftgebunden hydraulische Pressen

Kenngren von Umfrommaschinen:

Kraft Geometrie

Energie Bedingungen am Arbeitsplatz

Genauigkeit Umwelt

Kosten Produktivitt (wieivel Stck/Zeit)

Energiegebundene UmformmaschineHammer:

Energiegebundene UmformmaschineSpindelpresse :


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Weggebundene UmformmaschineKurbelpresse :

Weggebundene Umformmaschine Exzenterpresse :

Weggebundene UmformmaschinKniehebelpresse :

Kraftgebundene UmformmaschineHydraulische Presse:

Hydraulische Presse:


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Trennen

Zerteilen

Trennen- Trennen ist Fertigen durch ndern der Form eines festen Krpers,- wobei der Zusammenhalt rtlich aufgehoben d. h. im ganzen vermindert wird.

Zerte ile n- Zerteilen ist spanloses Trennen von Werkstoffen (Spne = formlose Reste) - Zerteilen bezieht sich auf alle mglichen Materialien (Metalle, Nichtmetalle wie Papier,

Kunststoff, Leder usw.)

Scherschneiden (auch als Schneiden bezeichnet)- ist das in der Fertigung am meisten angewandte Zerteilverfahren.

-

Scherschneiden ist Zerteilen durch 2 Schneiden mit groem Keilwinkel, wobei sichdie Schneiden aneinander vorbei bewegen.

- Die verschiedenen Verfahren werden nach offenem und geschlossenem Schnitt unterteilt.

Zerteilverfahren, Scherschneiden


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Grundbegriffe des Scherschneidens:

Verfahren des Scherschneidens:

Abtragen

Definition Abtragen:- ist das Trennen von Stoffteilchen von einem festen Krper ohne mechanische Einwirkung

von Schneidteilchen.- 3 Untergruppen

Untergruppen :


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Einteilungder thermischen Schneidverfahren:

Thermisches Abtragen durch elektrische Gasentladung:Senkerodieren, Senkerodiermaschine

Abtragen; Lasermaterialbearbeitung, Laserschneiden


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Thermisches Abtragen durch gebndelte Strahlen, Lasermaterialbearbeitung,insbesondere Laserstrahlschneiden(Laser cutting)

Verfahrensvarianten nach der Physik des Laserschneidvorganges

Prinzip der Erzeugung von Laserstrahlung:

Laser sind Strahlungsquellen (infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett),deren Gemeinsamkeit im Entstehungsprozess der Strahlung liegt.


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Elemente eines Laserbearbeitungsgertes:

Vor- und Nachteile des Laserstrahlschneidens:

Spanen; Grundlagen 1

VerschiedeneWerkzeugschneiden :(Beispiele)

Spanen undspanende Verfahren :


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Abgren zu ng vom Ur- un d Um form en:

Begriffe und Bezeichnungen am Schneidteil:

Spanformen

Schneidteilgeometrie:


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Ursachen, Mechanismen und Auswirkungen des Werkzeugverschleies

Standzeit:

Verschlei in Abhngigkeit derSchnittzeit- und ge sc hwi ndi gk ei t


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Spanen; Grundlagen 2

Schneidstoffe und deren Eigenschaften:

Schneidstoffhauptgruppen :


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Schruppen und Schlichten:

Khlschmierstoffe :

Spanen; mit geometrisch bestimmter Schneide; Drehen

Drehen

-

ist Spanen mit geschlossener, meist kreisfrmigerSchnittbewegung und beliebiger, quer zurSchnittrichtung liegender Vorschubbewegung.

Einteilungskriterien von Drehverfahren:

Drehverfahren,Au e ndre hen :


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Abbilde nde s Forme n und an alog ge steu ert es Fo rmen be im Dre hen :

NC-Drehen ist DIGITALgesteuert

Spanen, mit geometrisch bestimmter Schneide; Bohren

Bohren :

Spiralbohrer:

Bohrverfahren :

Besonderheiten beim Bohren:


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Bezeichnungen am Wendelbohrermit Zylinderschaft

Tieflochbohren:

Spanen, mit geometrisch bestimmter Schneide; Frsen

Frsen:

Einflussfaktoren auf die Oberflchengte beim Spanen:


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Frsverfahren :

Gleichlauf- und Gegenlauffrsen:

Spanen, mit geometrisch bestimmter Schneide;Hobeln; Stoen; Rumen

Hobeln und Stoen:


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Rumverfahren nach DIN 8589 und Definition :

Vergleich: Rumen / Sgen

Spanen, mit geometrisch Unbestimmter Schneide;

Fein(st)bearbeitungsverfahren; Schleifen; Honen; Lppen

Fein(st)bearbeitungsverfahren


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Schleifen:

Verfahrenseinteilung nach Bindung der geometrisch unbestimmten Schneiden:

Wirkprinzipien des Schneideneingriffs:

Schneidteil: Spanen mit geometrisch bestimmter und unbestimmter Schneide:


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Schleifbilder von geschliffenen Werkstcken :

Arten des Verschleies bei Schleifwerkzeugen:

Definition Honen:


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Definition Lppen:

Unterteilung der Fertigungsverfahren Lppen:

Lppen

Vorteile und Besonderheiten beim Lppen:


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Fgen

Grundlagen und Schweien

Definition Fgen:- Zusammenbringen von Werkstcken auch mit formlosen Stoff.Der Zusammenhalt derStoffteilchen bzw. Bestandteile wird vermehrt.

- Fgen wird oft auch Verbinden genannt.

2 grun ds tzli che Mg li chke it en zu r Ei nteilungder Verbindungsarten im Maschinenbau:

Definition Schweien:

Unterteilung der Schweiverfahren:


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Wichtige Einflussgren auf die Wahl des Schweiverfahrens- Werkstoff- Art des Bauteils- Werkstckdicke- Stckzahl- Betriebliche Gegebenheiten

Pressschweien und Schmelzschweien:

Au fg aben de r Umh llun g ei ne r Elek trod e zum Li chtboge nsc hwe ie n:

Plasmaschweien:

Lten; Kleben

Definition Lten: Anwendung:


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Legierungsbildung an der Ltstelle:

Ltbare Materialien / Festigkeit der Verb indung:Stahl, Kupfer, Nickelbasis, Edelmetalle knnen bei metallischreiner Oberflche und bei Arbeitstemperatur benetzt werden

Einteilung der Ltverfahren (nach Art des Energietrgers)

Ltverfahren und Arbeitstemperatur:


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Verschiedene Ltverfahren:

FlammltenOfenltenBlockltenSalzbadltenLotbadlten

WellenltenWiderstandsltenInduktionslten

Definition Kleben:

Unterschiedliche Werkstoffe knne geklebt werden

Wirkkrfte in der Klebeverbindung:

An we nd un gsbere iche fr Klebe verbind un gen:


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Beschichten

Definition Beschichten :

Beschichten ist das Erzeugen oder Herstellen von Schichtendurch Aufbringen von geometrisch

unbestimmten Stoffenauf aktivierte Oberflchen von Substanzen ohne wesentliche nderungder Geometrie des Substrates.

Prinzipdarstellung eines Schichtverbundes :

Zwe ck de s Be sc hichte ns

Verfahrensgruppen zum Beschichten


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Beschichten aus dem flssigen oder plastischen Zustand Emaillieren

Zum Emaillieren wird der Beschichtungswerkstoff (Emailschlicker) durch Tauchen oderSpritzenauf die zu beschichtende Oberflche aufgetragen.

Nach dem Trockenprozess des Emailschlickers wird dieser bei Temperaturen von 750 900 Cgebrannt.Anwendung:

-

korrosionsbestndige, hitzebestndige und dekorative Schichten- chemische Apparate und Behlter- Geschirr

Beschichten aus dem flssigen oder plastischen Zustand Schmelztauchen

Das Schmelztauchen wird hauptschlich als Feuerzinkenangewendet.Das zu beschichtende vorbehandelte Substrat wird in eine etwa 450 C heie Zinkschmelzegetaucht. Diese berzieht das Substrat mit einer Zinkschicht.Anwendung:

- Stahlbauprofile, Bnder, Bleche

Beschichten aus dem gasfrmigen, dampffrmigen oder ionisierten Zustan d

Mit den Verfahren zum Beschichten aus dem gas- dampffrmigen oder ionisierten Zustand werdenVerschleischutz-, Korrosionsschutz- und dekorative Schichten erzeugt, die derDnnschichttechnik zugeordnetsind.

Die Schichtdicken reichen von einigen Nanometern bis in den Mikrometer-Bereich.

Wichtige Verfahren sind:- PVD-Verfahren- CVD-Verfahren-

Elektrolytisches Abscheiden- Chemisches Abscheiden

Prinzip von PVD-Verfahren


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Elektrolytisches Abscheiden

Beim elektrolytischen Abscheiden werden aus einer meist wssrigen Lsung (Metallsalzlsung)durch Anlegen eines ueren Gleichstromfeldesauf die Oberflche eines als Kathodegeschalteten Substrates (Bauteil)metallische Schichten abgeschieden.

Beschichtungswerkstoffe: Chrom, Nickel, Eisen, Zinn, Blei, Kupfer.

Anwendung:- Verschleischutz, Korrosionsschutz, Gleitschichten

Chemisches Abscheiden

- erfolgt aus einer wssrigen Elektrolytlsungin die das zu beschichtende Substrateingetaucht wird

- Die chemische Abscheidung, z. B. als Reduktionsabscheiden, bentigt keine uereStromquelle

- Die chemische Abscheidung ist hufig kostenungnstigerals die elektrolytischeAbscheidung

-

Anwendung:- Verschleischutz, dekorative Schichten

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