PES2

Vorteile: hohe Genauigkeit, sehr flexibel,

Nachteile: langsames Verfahren, grosser Materialaufwand.

Mechanische Eigenschaft

Eisen- (Stahl und Guss) und Nichteisenmetalle (Leicht- und Schwermetalle)

Steuern ist ohne Feedback (Open Loop), Regeln ist mit Feedback des Systems (Closed Loop)

Keine Frage und Kritiken, Quantität vor Qualität, jede Idee wird aufgeschrieben...

Kunde

• Sehr gute mechanische Eigenschaften (insbesondere sehr hohe Steifigkeit)
• Sehr schwer und aufwändig zu verarbeiten (ausser Halbzeug)
• Sehr leicht
• Sehr teuer
• Sehr schlecht rezyklierbar

Stahl ist gegenüber Alu:

3x steifer (E-Modul Stahl = 210 GPa / Alu = 70 GPa)

3x schwerer (�� Stahl = 7.8 g/cm3 / Alu = 2.7 g/cm3) 

3x billiger

• Meist sehr günstiger Werkstoff
• Schlechte mechanische Eigenschaften
• Sehr viele Halbzeuge verfügbar (Rohre, Profile...)
• Einfach zu bearbeiten
• Korrosionsbeständig
• Sehr verschiedene Eigenschaften 
  • Chemische Beständigkeit
  • Mechanische Eigenschaften 
  • „Spezialeigenschaften“ (zB Farbe, Transparenz)
• Schlecht rezyklierbar

• Gutes Verhältnis von Gewicht zu Steifigkeit 
• Gute Korrosionsbeständigkeit
• Viel verschiedene Halbzeuge verfügbar 
• Einfacher zu bearbeiten als Stahl
• Optisch ansprechend (eloxierbar) 
• Eher teuer

• „Günstiger“ Werkstoff
• Gute Verfügbarkeit
• Sehr gute mechanische Eigenschaften Eher schwierig zu bearbeiten 
• Schlechte Korrosionsbeständigkeit
• Grosse Vielfalt 
  • Festigkeit / Steifigkeit
  • Korrosionsbeständigkeit 
  • Sehr grosser Preis-Range
• Für jedes Bedürfnis gibt es den passenden Stahl

Was sind die Wichtigsten Auswahl Kriterien eines Werkstoffes?

Mechanische Eigenschaften 

Physikalische Eigenschaften 

Herstellverfahren für Bauteile 

Kosten

Was ist ein Werkstoff?

Werkstoffe sind Materialen aus denen Werkstücke gefertigt werden.

Qualität und Eigenschaften der Produkte werden durch die richtige Wahl des Werkstoffes massgeblich beeinflusst.

• Kupplungen sind Verbindungen zwischen einer Welle und einem anderen Bauteil zur Übertragung von Drehmomenten.
• Kupplungen dienen der festen oder beweglichen, starren oder elastischen Verbindung.
• Kupplungen können radiale, axiale oder winklige Wellenverlagerungen ausgleichen.
• Kupplungen können Schwingungen und Drehmomentstösse dämpfen.

Verbindungen sind für dynamische Kräfte ungeeignet, da Spiel zwischen Welle und Nabe vorhanden sein kann.

Durch komplexe Formgebung entstehen teuere Teile.

Verbindungen lassen sich leicht lösen.

Es können nahezu beliebig hohe Kräfte und Momente übertragen werden.

• Passfeder: Sowohl Welle wie auch Nabe haben eine Nut, in welche eine Passfeder eingelegt wird.
• Keil- und Zahnwellen: Welle und Nabe sind so profiliert, dass möglichst grosse Kräfte übertragen werden können. Entweder mit einer mehrfachen Keilform oder mit einer Verzahnung.
• Polygonverbindungen: Polygonprofile sind selbstzentrierende Unrundprofile. Diese Verbindungen sind für die Übertragung von stossartigen Drehmomenten geeignet. Da keine Kerbwirkung wie bei anderen Formschlüssigen Verbindungen.
• Stirnzahnverbindung: Bauteile werden durch eine an den Stirnflächen angebrachten Plan-Kerbverzahnung starr und Zentrisch miteinander Verbunden. Wird auch Hirthverzahnung genennt.

• Kraftübertragung durch Reibfaktoren beschränkt.
• Durch sehr hohe Normalkräfte entstehen hohe Spannungen in den Bauteilen (Wandstärken beachten).
• Gepresste und geschrumpfte Teile unter Umständen schwierig zu lösen.

• Es können grosse Kräfte übertragen werden.
• Herstellung der Teile ist einfacher und daher preisgünstiger.
• Verbindungen sind für dynamische Kräfte geeignet (kein Spiel in der Verbindung). Funktioniert insbesondere auch bei stossartigen Belastungen.
• Keilverbindungen in der Regel gut lösbar.

• Pressverbindung: Teile werden mit einer Presspassung gefertigt und ineinander gepresst.
• Schrumpfsitz: Teile haben Presspassung, Nabe wird aufgeheizt und nachher abgekühlt
• Keilverbindung: Welle und Nabe werden über einen oder mehrere Keile verspannt.

Reibschlüssige Verbindungen: Moment wird nur über Reibung übertragen.

Formschlüsse Verbindungen: Form der beiden Bauteile stellt die Übertragung des Drehmoments sicher.

Werden zur Lagerung rotierender Bauteile eingesetzt und übertragen kein Moment.

Bauteil, welches auf Welle aufgesetzt wird.

rotierendes Bauteil, welches Moment überträgt. 

Relativ hohe Kosten im Vergleich zu Kleb-, Schweiss- und Nietverbindungen

Kerbwirkung der Gewinde

Aufwändige Verarbeitung durch Gewinde Schwächung der Bauteile durch Bohrungen

Nicht kontrolliertes Anziehen führt zu plastischen Verformungen

• Einfache Montage und Demontage
• Lösbare Verbindung
• Hohe Temperaturbeständigkeit
• Verbindung unterschiedlicher Werkstoffe leicht möglich Keine Gefügeveränderung