Fertigungsverfahren ST FHNW Teil 1

Durch Vergösserung der Form, damit das Werkstück bei Raumtemperatur die erwartete Endgrösse hat.

• Die äussere Gussform rotiert
• Der Kern eingespart werden, auf die Enden werden meist Kokillen aufgesetzt
• Die Schlacke wandert durch die Verdrängung nach innen
• Materialverdichtung

Link: https://www.duktus.com/de/gussrohrtechnik.html

Um die Reibung möglichst gering zu halten, allenfalls würde sich die Form an den Übergängen zusetzen.

Graphit vermindert ebenfalls die Reibung und isoliert zudem noch die Wärme, muss aber dennnoch gekühlt werden.

Quelle: https://www.tec-science.com/de/werkstofftechnik/stahl-erzeugung-herstellung/stahl-halbzeug-strangguss-blockguss-verfahren/

Metallische und Keramische Werkstoffe

Hartmetall 

Einfache, symmetrische Hohl- oder Vollprofile.

Beim Profilieren wird das ab Rolle gelieferte Metall durch Rollen und Rillen im Durchlauf geformt, und nimmt dabei mit jeder "Profilierungsmassnahme" mehr und mehr die endgültige Endform an. 

CO2 Laser https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlendioxidlaser

Neodym Yag Laser https://de.wikipedia.org/wiki/Nd:YAG-Laser

Ein Grünling ist das halbfertige Produkt beim Sintern, wenn es schon gepresst aber noch nicht gebacken ist.

Wirbeln kommt vorallem bei Wellen, grossen Gewinden aus Vollmaterial, Gewindespindeln, Schraubenspindeln für Kompressoren, Pumpenrotoren oder Pumpenwellen für Schneckenpumpen.

Man spannt das Medium in eine Wirbelmaschine ein und lässt das Werkzeug entsprechend um das Medium Wirbeln. 

Knochenschrauben oder Getriebeschnecken sind Typische anwendungsbeispiele

Link: https://www.youtube.com/watch?v=KINbHrN1whU

Link: https://www.youtube.com/watch?v=mrFPPj8pAuc

Räumen ist spanen mit einem vielschneidigen Werkzeug. Das Werkzeug ist immer konisch, die Wirkbewegung gradlinig. 

Link: https://www.youtube.com/watch?v=DP3BUBptqvc

Link: https://www.youtube.com/watch?v=7h6HZ8yUKl4

• Gleichmässiges Profil mit identischen Radien
• Gleiche Sitze, Konusse

• Stahl 0 bis 2.6%
• Gusseisen 2,6 bis über 6%

Bei Werkstücken welche grosse Flächen haben und vollständig durchtrennt (ausgeschnitten) werden müssen. Auch Werkstücke welche für Bearbeitungsschritte schlecht eingespannt werden können. Das geschmolzene Material muss hinten oder unten ausgeblasen werden können.

Link: http://www.kaast.de/_technologie/_schneidsysteme/_allg_laser

Die Energie wird hauptsächlich als Bewegungsenergie zugeführt, dadurch erwärmt sich das zu bearbeitende Werkstück kaum und es können auch brennbare Materialien bearbeitet werden. Bei grossen Materialstärken neigt diese Technologie am Austritt zu Randfrass, deshalb ist eine Nachbearbeitung meistens notwendig.

Link: http://www.prokutec.de/wasserstrahlschneiden_technologie.html

Der Schneidbrenner wird zum trennen metallischer Verbindungen eingesetzt.

Der Vorteil des Verfahrens liegt in der Möglichkeit, mit einem relativ kleinen und leichten Arbeitsgerät große Materialstärken (bis 300 mm, in Sonderbauformen bis 1000 mm) bei hoher Vorschubgeschwindigkeit zu verarbeiten. Zum manuellen Schneiden müssen die zu bearbeitenden Teile im Allgemeinen nicht auf Vorrichtungen gespannt werden. Brandgefahr, Materialveränderungen an den Schnittkanten und vor allem der Spannungszustand der zu schneidenden Bauteile schränken die Anwendung ein.

Link: https://www.youtube.com/watch?v=DkFVJAUC8qY

Unter Legieren versteht man die Herstellung einer Legierung durch Zusammenschmelzen eines Metalls mit mindestens einem weiteren Metall oder Nichtmetall. Die positiven und gewollten Eigenschaften der beiden Stoffe werden so vereint.

Beispiel:

Messing - Kupfer und Zink

Bronze - Kupfer und Zinn

Im Formlosen / flüssigen Zustand

Nach der DIN 8580 sind die Fertigungsverfahren in sechs Hauptgruppen unterteilt, deren Schwerpunkt in der Metallverarbeitung liegt. Merkmal der Einteilung ist der Zusammenhalt im Sinne des Zusammenhalts von Teilchen eines festen Körpers. Der Zusammenhalt wird entweder geschaffen (Urformen), beibehalten (Umformen, Umlagern von Stoffteilchen), vermindert (Trennen, Aussondern von Stoffteilchen) oder vermehrt (Fügen, Beschichten, Einbringen von Stoffteilchen).

1. Urformen

2 Umformen

3 Trennen

4 Fügen

5 Beschichten

6 Stoffeigenschaften

Beim Fügen werden zwei oder mehr feste Körper, die Fügeteile, mit geometrisch bestimmter Gestalt dauerhaft verbunden (gefügt).

Bei manchen Fügeverfahren wird zusätzlich ein "formloser Stoff" eingesetzt (ein Stoff, dessen Form nicht definiert ist). Dazu zählt beispielsweise Klebstoff.

--> Schweissen, Löten, ....

Haupttechnologie -> Das sind die mit einem Fertigungsverfahren herstellbaren Größen, Formen und die bearbeitbaren Werkstoffe.

Fehlertechnologie -> Das sind die durch die Fertigung bedingten Fehler des Maßes, der Form, der Lage und der Oberfläche (Fehlergeometrie).

Wirtschaftlichkeit ->  Unterschied in 3 Kategorien

• Transferstrasse |Hohe produktivität (Grosse Serien), nicht sehr flexibel da hochspezialisiert
• Bearbeitungszentrum |ausgeglichene Produktivität (Mittlere Serien), mittlere Flexibilität
•  Maschinenpark | höchste Flexibilität (Einzelteile fertigen), sehr hohe Flexibilität

Anpassung der Arbeit an den Menschen->  Möglichst geringe Belastung (Umwelt/Mensch)

Man erwartet:

• Messwert 
• Einheit zum entsprechenden Messwert.

• Grober Fehler ( Unachtsamkeit/Unwissen)
• Systematischer Fehler ( falsche Kalibrierung/ Alterung von Messeinheiten)
• Zufälliger Fehler ( zufällige Prozesse/Rauschen von Sensoren / Wärme etc)
• Kippfehler ( Abgenutztes Messittel)
• Paralaxe Fehler ( Ablesefehler)
• Wärmeausdehnung ( Wenn die Werte von mech. Messwerkzeugen durch Umgebungseinflüsse verfälscht sind)
• Unterschiedliches Messen ( nicht parallel, Winkelfehler, nicht reproduzierbar (man sollte immer gleich messen))

• Als Passung wird im Maschinenbau die maßliche Beziehung zwischen zwei Teilen bezeichnet, die ohne Nacharbeit zusammenpassen sollen.
• zB Kugellageraussenring
• Passungen ermöglichen Austauschbarkeit von bsp Wellen unterschiedlicher Hersteller

Beispiel: Löcher für Passsitz (Verbindung mit Stiften), Sitze für Kugellager (Presssitz), Schrumpfverbindungen für Wellen.

Die Auslegung und jeweilige Grösse des Toleranzfeldes. Die Ausgangslage ist entweder die Einheitswelle oder die Einheitsborung, welche dann mit dem passenden Toleranzangaben ein passendes Gegenstück erhält.

Grosse Buchstaben - H - Toleranz für die Einheitsbohrung im Werkstück (Innenmass)

Kleine Buchstaben - k - Toleranz für die Einheitswelle (Aussenmass)

Siehe Link: https://wiki.uni-due.de/tud/index.php/ISO-Passsystem

1. Grosse Buchstaben -> Bohrung Innenmasse 
2. Kleine Buchstaben -> Aussenmasse

--> Siehe Frage 11!

Das kleine h und das grosse H.

Bohrung ist immer gleich (konstant), Passung wird mit der Welle angepasst. Wirtschaftlicher als wenn jeweils Welle und Bohrung angepasst werden muss! 

--> Tiefe Kosten, ersetzbare Einzelteile und einheitliche Standards

Die Einheitswelle gehört zu den Passungssystemen im Maschinenbau, durch die die größere Anzahl von Toleranzen vermieden werden soll. Bei der Einheitswelle wird die zu einer Passung gehörende Welle einheitlich gefertigt, die zugehörige Toleranz dagegen in die Bohrung verlagert.

Dabei wird für die Einheitswelle ein Rundmaterial verwendet, das bereits bei seiner Fertigung auf das Endmaß gebracht wurde. Die auf der Welle montierten Bauteile werden individuell, etwa durch Bohren auf Maß und gewünschte Passung (zum Beispiel Presspassung, Spielpassung), gefertigt.