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Fertigungsverfahren HS20

276

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A. T.

Lernen

A. T.

Über diese Lernkartei

Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die verschiedenen Verfahren und Techniken der Werkstoffverarbeitung, wie Gießen, Schweißen, Löten und Oberflächenmodifikation. Sie beleuchten die Eigenschaften von Werkstoffen, die Vor- und Nachteile verschiedener Prozesse wie CVD und PVD, sowie spezifische Methoden wie SLM und EBM. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende und Fachleute, die sich mit der Herstellung und Bearbeitung von Bauteilen auseinandersetzen, um ein tiefes Verständnis der Materialeigenschaften und Verarbeitungsmethoden zu erlangen.

Karten

276

Lernende

Sprache

Deutsch

Kategorie

Technik

Stufe

Universität

Erstellt / Aktualisiert

30.12.2020 / 30.12.2020

Ähnliche Karteien

Darstellung einer CVD-Anlage (Thermisch Aktivierte)

PVD vs CVD

Elektrolytisches Abscheiden einer metallischen Schicht

Stromloses Abscheiden einer metallischen Schicht

Beim stromlosen (=chemischen) Abscheiden eines
metallischen Schichtwerkstoffs erfolgt die Reduktion
der Metallionen an der BauteiloberflÇÏche durch ein
elektronenspendendes Reduktionsmittel

Aufbringen eines metallischen und keramischen Schichtwerkstoffs durch
thermisches Spritzen

Aufbringen eines glasssilikatischen Schichtwerkstoffs

Dieses verfahren wird auch als Emaillieren bezeichnet
(Emaillieren ist das Aufbringen von nicht-metallischen
anorganisch-oxidischen Schichten wie glasssilikatische
Werkstoffe).
Dieses Pulver wird in einer FlÇ¬ssigkeit dispergiert und
durch Spritzen oder Tauchen auf die BauteiloberflÇÏche
appliziert

Aufbringen eines organischen Schichtwerkstoffs durch Spritzen oder
Tauchen

Spritzbare oder auftauchbare organische Schichtwerkstoffe werden als
Lacke bezeichnet.
Lackieren bezeichnet die Herstellung einer zusammenhÇÏngenden
Beschichtung (Lackfilm) mit einem Beschichtungsstoff (Lack) auf der
Basis organischer Bindemittel [DIN 55 945].

Jedes Lackmaterial besteht aus:

Bindemittel = Filmbildner (meist
Lackharze)
ƒ?½ Farbmittel (Pigmente, Farbstoffe,
FÇ¬llstoffe)
ƒ?½ Hilfsstoffe (Additive, flÇ¬chtig und nicht
flÇ¬chtig)
ƒ?½ LÇôsemittel (organisch und/oder Wasser)

Spritzlackierverfahren

Beim Spritzlackieren wird der Lack mit DruckluftBeim elektrostatischen Spritzlackieren liegt zwischen
dem Kopf der Spritzpistole und dem WerkstÇ¬ck eine
Hochspannung von etwa 100kV

Was ist FFF

FFF Fused Filament Fabrication

Was ist SLM

SLM Selektiv Laser Melting

Was ist EBM

EBM Electron Beam Melting

Prinzip der Schichtbelichtung beim SLM-Prozess

Schichtdicke und Eindringtiefe beim SLM

Prinzip der Schichtbelichtung beim FFF-Prozess

Generieren von Supportstrukturen

Pulverauftrag

SLM AtmosphÇÏre

Nachbehandlung nach SLM

Heat treatment SLM Process

Heissisostatisches Pressen 920 C1000bar in Argon SchutzgasatmosphÇÏre2 sek. freies AbkÇ¬hlen

Die 6 Fertigungsverfahren

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1.Urformen 2.Umformen 3.Trennen 4.FÇ¬gen 5.Beschichten 6.StoffeigenschaftÇÏndern

Vorteile Giessen

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leicht, schnell, preiswert, energiesparend, formgebungsfreundlich

Giessen mit verlorener Form

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Sandguss, Feinguss

Giessen mit Dauerform

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Kokillenguss, Druckguss, Strangguss

Aus was bestehen verlorene Formen beim giessen

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in der Regel aus Sand (SiO2), Der Sand wird mit einem Kleber vermischt, Der Kleber hÇÏrtet entweder durch Temperatur (Hot Box) oder durch chemische Reaktion (Cold Box)

Einsatz verlorene Form

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ƒ?½Bei komplizierten Formen mit Hinterschneidungenƒ?½FÇ¬r Kerne, welche HohlrÇÏume im GussstÇ¬ck bildenƒ?½Bei hohen Schmelztemperaturen des Werkstoffs (Bsp. Stahl)ƒ?½Bei geringen StÇ¬ckzahlen, fÇ¬r die die Herstellung fÇ¬r Kokillen nicht wirtschaftlich ist

Vorteile verlorene Form

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ƒ?½geringe Herstellkosten (Weniger Zerspanung)ƒ?½Komplizierte Teileƒ?½keine GrÇôssen-/GewichtsbeschrÇÏnkung

Nachteile verlorene Form

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ƒ?½Verlorene Form (Sandguss)ƒ?½Grosse Toleranzen (1,5% -5%)ƒ?½nur kleine bis mittlere Serien

Vorteile Dauerform

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ƒ?½HÇôhere ArbeitsproduktivitÇÏt durch Entfall der Formherstellungƒ?½HÇôhere Ausbringung durch schnellere KÇ¬hlungƒ?½Geringerer Putzaufwandƒ?½Bessere OberflÇÏche der Gussteile

Nachteile Dauerform

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ƒ?½Hoher Herstellungs-und Wartungsaufwandƒ?½HÇôhere Eigenspannung der Gussteile durch schnelle AbkÇ¬hlungƒ?½Gefahr von Giessfehlern durch schlechtere Entgasung der Form

Arten der FormfÇ¬llung beim giessen

ƒ?½der Schwerkraft ƒ?½z.B. Sandgiessen
ƒ?½mit Druckgasbeaufschlagungƒ?½z.B. Niederdruckkokillengiessen
ƒ?½unter Zentrifugalkraftƒ?½z.B. Schleudergiessen
ƒ?½unter hydraulischer FÇôrderungƒ?½z.B. Druckgiessverfahren

Um Reaktionen der Schmelze mit der Umgebungsluft zu verhindern kann der Formhohlraum

ƒ?½mit einem Schutzgas gefÇ¬llt werdenƒ?½evakuiert werden (Vakuumguss)

Sandgiessverfahren

Sandgiessverfahren Merkmale

ƒ?½FÇ¬r fast alle Materialien geeignetƒ?½Teile aller GrÇôsse (von Kleinteilen bis Teilen mit 500t Gewicht)

Sandgiessverfahrenƒ??Werdegang eines Sandgussteils

Maskenformverfahren

Vorteile Maskenformverfahren

geringer Formsandverbrauch, hohe Masshaltigkeit, saubere, glatte OberflÇÏchen und unbegrenzte LagerfÇÏhigkeit der Masken.

Nachteile Maskenformverfahren

teure Modellherstellung (nur fÇ¬r Serienfertigung).

Magnetformverfahren

Vakuumformverfahren

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Cartes-fiches

Die Hauptaufgaben der KÇ¬hlschmierstoffe sind.

Verminderung der Reibung durch Schmierstofffilm
zwischen den ReibpartnernBildung von adhÇÏsiven und chemischen
Reaktionsschichten zur Trennung der Reibpartner
AbfÇ¬hren der Umformungs und ReibwÇÏrme aus
der Scherzone
Vermeidung thermischer GefÇ¬geverÇÏnderungen in der Randschicht
Gegebenenfalls die SpÇÏneabfuhr unterstÇ¬tzen
Korrosionsschutz

Minimalmengenschmierung (MMS)

Aus Çôkonomischen und Çôkologischen
Gesichtspunkten wÇÏre es sinnvoll den
Werkstoff mÇôglichst ohne KÇ¬hlschmierstoffe
zu bearbeiten
Bei der Minimalmengenschmierung wird
eine geringe Menge Ç?l mit Druckluft
zerstÇÏubt und mittels einer
ZufÇ¬hrvorrichtung auf die WerkstÇ¬ck bzw.
WerkstoffoberflÇÏche aufgesprÇ¬ht

Verbrauch Schmierstoff ca. 50 ml/h

ƒ?½
Kryogene KÇ¬hlung

Es werden folgende Schleifverfahren unterschieden:

Was ist ausser das Binden der SchleifkÇôrner eine weiter Aufgabe des Bindemittels?

Das Bindemittel muss nuir so stark binden, sodass mit der Zeit die stumpfen KÇôrner aus der Schleifscheibe fallen

Verschiedene SchleifscheibenBindungen unterscheiden
sich in den Eigenschaften.

FormbestÇÏdndigkeit

ZÇÏhigketi

WÇÏrmeleitfÇÏhigkeit

DÇÏmpfung

TempreaturbestÇÏndigkeit
Profilierbarkeit bzw. Abrichtbarkeit

Wie wird die HÇÏrte einer Schleifescheibe bestimmt?

Unter SchleifscheibenhÇÏrte versteht man den
Widerstand gegen das HerauslÇôsen von
SchleifmittelkÇôrnern aus dem SchleifkÇôrper

Was ist das Konditionieren beim Schleifen

LÇôppen

Hohne

Unter stoffschlÇ¬ssigem FÇ¬gen versteht man

Unter stoffschlÇ¬ssigem FÇ¬gen versteht man das Verbinden von
Werksoffen zu einer Einheit, die als unlÇôsbar bezeichnet wird, weil sie
nicht mit einfachen Mitteln zerlegt und wieder zusammengesetzt
werden kann

Beim Schweissen werden

Beim Schweissen werden beide FÇ¬gepartner aufgeschmolzen und mit
oder ohne einem Zusatzwerkstoff verbunden

Beim LÇôten wird

Beim LÇôten wird fÇ¬r die stoffschlÇ¬ssige
Verbindung ein Zusatzwerkstoff mit
niedrigerem Schmelzpunkt als die zu
verbindenden Grundwerkstoffe
eingesetzt

Beim Metallkleben kommt

Beim Metallkleben kommt
die unlÇôsbare Verbindung
unter Verwendung
eines polymeren
Zusatzwerkstoffes zustande

FÇ¬gen in der Ç?bersicht

Einteilung der Schweissprozesse

Schmelzschweissen vs Pressschweissen

Vorteile des Schweissens

Werkstoff und Gewichtseinsparung
ƒ?½
Freie Gestaltung und einfache AusfÇ¬hrung
ƒ?½
Keine SchwÇÏchung durch Bohrung (wie bei Niet
oder Schraubverbindungen)

Nachteile Schweissen

GefÇ¬ge VerÇÏnderung in der Schweisszone
ƒ?½
Verzug und Schrumpfungen am Bauteil durch
Çôrtliche ErwÇÏrmung
ƒ?½
Nicht alle Metalle eignen sich zum Schweissen
ƒ?½
AufwÇÏndige QualitÇÏtssicherung manuell
geschweisster NÇÏhte durch visuelle Kontrolle ggf.
mit Hilfe von RÇôntgenstrahlung

AbschÇÏtzung Ç¬ber Schweissen

AbschÇÏtzunng der Schmelzscheisseignung

Voraussetzungen zum
Schweissen

Mechanische und Korrosionseigenschaften der Schweissverbindung
sollen mÇôglichst denen des Grundwerkstoffes entsprechen
ƒ?½
Die Verbindung darf keine oder nur geringe Eigenspannungen ,
Schrumpfungen und Verwerfungen aufweisen
ƒ?½
PrÇ¬fbarkeit der Verbindung mit zerstÇôrungsfreien Verfahren muss
gegeben sein

Schweissstruktur

Was ist die WÇÏrmeeinflusszone beim Schweissen

Der durch die eingebrachte WÇÏrme nicht
aufgeschmolzene aber gefÇ¬geseitig beeinflusste
Grundwerkstoff wird als WÇÏrmeeinflusszone
bezeichnet

Was kann durch den WÇÏrmeeinfluss beim Schweissen verursacht werden?

Bei duktilen Werksoffen fÇ¬hren die
Eigenspannungen zu Verzug
Bei Werkstoffen mit geringer DuktilitÇÏt kÇônnen
die Eigenspannungen auch zu Kaltrissen fÇ¬hren

Schweissfehler

ƒ?½
Risse: in der Schweissnaht oder in der WÇÏrmeeinflusszone
ƒ?½
PorositÇÏt: geschlossene Gasblasen in der Schweissnaht :
ƒ?½
UnvollstÇÏndige Bindung: zwischen Schweissnaht und Grundmetall
ƒ?½
EinschlÇ¬sse: von Schlacke oder anderem Fremdmaterial in der
Schweissnaht

Pressschweissverfahren
Kaltpressschweissen

Pressschweissverfahren
Sprengschweissen

Pressschweissverfahren
Reibschweissen

Pressschweissverfahren
Reibschweissen ohne drehendes Teil

Ultraschallschweissen

Pressschweissen
Walzschweissen/ Walzplattieren

Pressschweissen
Widerstandspressschweissen

Pressschweissen
Punktschweissen

Pressschweissen
Rollennahtschweissen

Pressschweissen
Gaspressschweissen

Pressschweissen
Lichtbogenbolzenschweissen

Schmelzschweissen
Giessschmelzschweissen

Schmelzschweissen
Gasschmelzschweissen

Schmelzschweissen
Lichtbogenschweissen

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