Techniker 2791 Fertigungstechnik

- Gießen mit verlorener Form, z.B. Sandgießen, Maskenformverfahren, Modellausschmelzverfahren und Vollformgießen.

- Gießen mit Dauerform, z.B. Kokillen-, Druck- und Spritzgießen.

Eine um das Schwindmaß vergrößerte Nachbildung des Werkstückes zur Herstellung einer Gießform.

Metalle schrumpfen um das Schwindmaß nach dem Erstarren und beim weiteren Abkühlen. Bliebe das Schwindmaß bei der Modellherstellung unberücksichtigt, wäre das Gussteil zu klein.

Durch Verwendung eines Schwindmaßstabes . Er ist um das Schwindmaß  des betreffenden Metalls größer. Beispielsweise für Grauguss um 1 % für  Stahlguss um 2 %.

\(l_{1}=\frac{l*100\%}{100\%-S}\)

\(l_{1}=\frac{792mm*100\%}{100\%-1\%}\)

\(l_{1}=800mm\)

Dauermodelle sind Modelle, die mehr als einmal eingeformt und wieder ausgeformt werden.

Verlorene Modelle werden nur ein mal eingeformt und beim Ausformen zerstört .

1. Gusseisen mit Lamellengraphit: Grundfarbe Rot
2. Gusseisen mit Kugelgraphit: Grundfarbe Lila
3. Stahlguss Grundfarbe : Blau
4. Temperguss Grundfarbe : Grau
5. Schwermetall Grundfarbe : Gelb
6. LeichtmetallGrundfarbe : Grün

Vorteilhaft ist, dass der metallische Formwerkstoff beim Kokillengießen wieder verwendbar ist und eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der Formsand beim Sandgießen aufweist. Dadurch kann die erstarrende Schmelze schneller abkühlen, was zu einem dichteren Gefüge und folglich besseren Festigkeitseigenschaften führt..

Nachteilig ist, dass das Kokillengießen nur bei großen Stückzahlen wirtschaftlich ist, da die Herstellungskosten der Metallform sehr hoch sind.

Das flüssige Metall wird in eine sich drehende rohrförmige Kokille gegossen. Die dabei wirkende Fliehkraft erzeugt eine Verdichtung des Gefüges und somit eine Erhöhung der Festigkeit.

• Lunker (Schwindungshohlräume)
• Gasblasen
• Schülpen (Erhöhungen an der Gussstückoberfläche)
• Kaltschweißstellen
• sandiger Guss
• Schlackeneinschlüsse
• versetzter Guss
• Grat
• ungleiche Wanddicke
• Seigerungen (Entmischungen der Schmelze)
• ausgebrochene Anschnitte und Steiger
• Risse

1. Beim Vollformgießen wird ein ,,verlorenes " Kunststoffmodell aus geschäumtem Polystyrol, z.B Exporit, in den einteiligen und unten geschlossenen Formkasten eingeformt.                                                                                                      Während des Eingießens der Metallschmelze vergast das Modell. Der Abguss weist keinen Grat auf.
2. Es entfallen alle Besonderheiten zum Zweck des Aushebens, wie
   • Formschrägen
   • Formteilung
   • Kernmarken
   • Formgebung durch Kerne. Einguss und Anschnitt werden am Modell selbst angebracht.

Beim Druckgießen wird die Metallschmelze unter Druck mit hoher Geschwindigkeit in eine mehrteilige beheizte Form gepresst.

Warmkammerverfahren: Die Druckkammer befindet sich in der Schmelze. Vergossen werden z.B. Magnesium und Zink, weil sie die Werkstoffe von Druckkammer und -kolben nicht angreifen.

     Kaltkammerverfahren: Die Druckkammer befindet sich außerhalb der Schmelze, weil         die vergossenen Kupfer- und Aluminiumlegierungen die Druckkammer und -        kolbenwerkstoffe stark angreifen würden.

Nach DIN 8580 ist Umformen das Überführen einer gegebenen Form eines festen Körpers (Rohteil, Werkstück) in eine bestimmte, andere Form (Zwischenform, Fertigteil) unter Beibehaltung von Masse und Stoffzusammenhang.

Da beim Umformen der Faserverlauf im Werkstück nicht unterbrochen wird, wird die Festigkeit des Werkstoffs erhöht. Es können komplizierte Formen mit guter Oberflächenqualität und engen Toleranzen hergestellt werden.

• Druckumformen: z.B. Walzen, Gesenkformen, Durchdrücken, Freiformen
• Zugdruckumformen: z.B. Tiefziehen, Drücken, Durchziehen
• Zugumformen: z.B. Weiten, Tiefen, Längen
• Biegeumformen: z.B. Freies Biegen, Schwenkbiegen, Gesenkbiegen, Rollbiegen
• Schubumformen: z.B. Verdrehen, Verschieben

Beim Kaltumformen werden größere Umformkräfte als beim Warmumformen benötigt, da beim Kaltumformen durch Gefügeänderung eine Erhöhung der Festigkeit und eine Verringerung der Dehnung bewirkt wird; die erreichbaren Formänderungen sind kleiner.

In der Festigkeitslehre wird zur Spannungsberechnung die Kraft F auf die Ausgangsfläche \(A_0\) bezogen:

\(\sigma=\frac{F}{A_0}\)

In der Umformtechnik wird zur Spannungsberechnung die Kraft F auf die jeweilige momentane Fläche \(A_m\) bezogen.

\(k_f=\frac{F}{A_m}\)

Über die Größe der Spannung, die zur Einleitung und Erhaltung der plastischen (bleibenden) Formänderung nötig ist.

Der Umformgrad \(\varphi\) (logarithmische Formänderung) gibt Auskunft über die auftretenden Formänderungen bei Umformprozessen.

 \(\varphi= ln(\frac{Endabmessung}{Ausgangsabmessung})\)

Für die Umformgrade in den Hauptachsen eines Körpers gilt:

\(\varphi_1+\varphi_2+\varphi_3=0 \)

Der betragsmäßig größte dieser drei Umformgrade wird als Hauptumformgrad \(\varphi_\max\)bezeichnet.

• Werkstoff
• Temperatur 
• Umformgrad 
• Umformgeschwindigkeit  
• Umformbeschleunigung (ist bei der Explosionsumformung von Bedeutung)

Rekristallisationsglühen (Zwischenglühen):  

Durch mehrere Stunden langes Glühen  bei  550 °C bis 650 °C wird das durch die Kaltverformung verzerrte Gefüge in einen unverzerrten Gefügezustand zurückgeführt.