T2000 mündliche Prüfung

• Dehnungsmessstreifen

Wird ein Bauteil gedehnt oder gestaucht, dehnt/staucht sich auch die Leiterbahn des DMS

Dadurch ändert sich die Länge und der Querschnitt

Nach ohmschem Gesetz steigt der el. Widerstand bei Dehnung und sinkt bei Stauchung

Einsatzgebiet: Strukturüberwachung, Elektronische Präzisionswaagen, Kraft-/Drucksensoren

Spannung(V): Parallel

Strom(A): In Reihe

Widerstand: Bauteil ausbauen, Spannung entfernen, beide Messspitzen ans Bauteil

Gleichstrommotor: Elektrowerkzeuge, Modellbau, Förderband mit variabler Geschwindigkeit

Drehstrommotor: Kompressoren, Förderanlagen, Pumpen

Synchronmotor: Generator in Wasserkraftwerk, Elektrofahrzeuge(Tesla),

Schrittmotor: 3D-Drucker, CNC-Maschinen, Robotik

1. Der Stator wird mit Drehstrom gespeist und erzeugt ein rotierendes Magnetfeld.

2. Der Rotor besitzt ein konstantes Magnetfeld (durch Permanentmagneten oder Erregerwicklung).

3. Das Rotorfeld synchronisiert sich mit dem rotierenden Statorfeld.

4. Rotor und Stator drehen mit gleicher Drehzahl, es gibt keinen Schlupf.

5. Durch die magnetische Kopplung entsteht ein konstantes Drehmoment.

1. Drehstrom an Stator erzeugt ein rotierendes Magnetfeld.
2. Eine Spannung im Rotor wird induziert
3. Es entsteht eine Lorenzkraft, die den Rotor zum Bewegen bringt
4. Rotor dreht immer langsamer als Stator, da ein gewisser Schlupf notwendig ist, um Spannung zu induzieren!

• Ein physikalischer Effekt der genutzt wird um eine Messgröße zu bestimmen

1. Formtoleranzen – betreffen nur die Gestalt eines einzelnen Elements, unabhängig von seiner Lage.

   • Beispiele: Geradheit, Ebenheit, Rundheit, Zylinderform.

   • Anwendung: Sicherstellen einer präzisen Führungsbahn (Ebenheit einer Maschinentischfläche).

2. Richtungstoleranzen – geben die zulässige Abweichung der Orientierung eines Elements zu einer Bezugsgröße an.

   • Beispiele: Parallelität, Rechtwinkligkeit, Neigung.

   • Anwendung: Parallelität von Führungsflächen an einer Werkzeugmaschine.

3. Ortstoleranzen – definieren die zulässige Abweichung der Position eines Elements im Raum.

   • Beispiele: Position, Koaxialität, Symmetrie.

   • Anwendung: Positionierung von Bohrungen für Passstifte.

4. Lauftoleranzen – kombinieren Form- und Lagetoleranzen bei Rotation.

   • Beispiele: Rundlauf, Planlauf, gesamter Rundlauf, gesamter Planlauf.

   • Anwendung: Rundlauf einer Welle zur Reduzierung von Vibrationen.

• Statistische Prüfung: Stichprobenweise Kontrolle bestimmter Merkmale
• Normalverteilung: Glockenkurve
• Regelkarten: Visualisieren Messwerte über Zeit -> geben Trends vor
• Maschinenfähigkeit c_m und c_mk: Ob Maschine unter idealen Bedingungen in der Lage ist in der Toleranz zu fertigen
• Prozessfähigkeit c_p, c_pk: Ob Prozess unter realen Bedingungen dauerhaft innerhalb Toleranz produzieren kann

• Kalibrieren: Mit einer Referenz verglichen, ohne es zu ändern
• Eichen: amtlich geprüft und justiert

• Mit Einheit, Toleranzen und Messgenaugkeit

• Systematische
  • Falscher Nullpunkt, Kalibrierung falsch
• Zufällig
  • Falsch abgelesen, Kippfehler, Parallaxenfehler

• Schräges ansetzten des Messgerätes

• Systematisch: konstante Richtung und Größe, Wiederholen sich
• Zufällige: streuende Abweichung, Materialschwankungen, Umwelt

• Spielpassung: Spiel zwischen Bohrung und Welle -> Lagerwelle
• Übergangspassung: leicht oder fester sitzt -> Passfedersitzt
• Übermaßpassung: Fester Sitzt -> Welle, Radnabe

• Messen: Ermittlung eines Zahlenwertes -> quantitativ und exakt ablesbar
• Lehren: Vergleichen nur i.O. oder n.i.O. -> qualitativ keine Maßangabe

• Messschieber: ± 0,02 mm bis 0,05 mm
• Bügelmessschraube: ± 0,005 mm
• Meterstab: ± 1 mm bis 2 mm

• Spitzenwinkel (Normal: ca. 118°) -> kleiner bei weichen
• Drallwinkel (Steigung der Spirale) -> größer bei weichen
• Freiwinkel (verhindert Reibung an der Bohrwand)
• Keilwinkel (Schneidfähigkeit)
• Querschneide (verursacht Vorschubkraft in der Mitte) 55°
• Spanräume (zur Spanabfuhr) -> größer bei weichen
• Ausspitzung (reduziert Vorschubkraft in der Mitte)

• Schleifen: Spitzenartige, unregelmäßige Rillenstruktur
• Honen: Kreuzschliffstruktur
• Läppen: Sehr glatte, diffuse Oberfläche ohne Schleifspuren

• Lunker, Gaseinschlüsse, Kalte Lagen, Fehlstellen und Sandanhaftungen

• Schnittkraft F_c , Vorschubkraft F_f und Passivkraft F_p
• F_c schneidet, F_f schiebt und F_p drückt zur Seite

• Tastschnittgerät
• Optische Messungen
• Rauheitsvergleichsplatten

• Die gesamte Messlänge wird normgerecht in fünf gleiche Einzelmessstrecken unterteilt zuzüglich einer Vorlauf- und einer Nachlaufstrecke.

  Ra ist nun der gemittelte (arithmetische) Wert der absoluten Messwerte über die gesamte Messstrecke.

  Rz ist der Mittelwert der Spannweite zwischen tiefstem Tal und höchstem Berg der Messwerte jeder Einzelmessstrecke, also aus fünf Spannweiten der (arithmetische) Mittelwert.

  Ra ist der am weitesten verbreitete Messwert, allerdings nach inzwischen allgemeinem Konsens auch der nutzloseste, da einzelne Spitzen und Rillen kaum Auswirkungen auf den Messwert haben. Rz spiegelt hingegen ganz gut die Rauheitseigenschaften in Bezug auf unregelmäßige Abweichungen wider.

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• Vorbehandlung/Reinigung -> Elektrostatische Aufladung des Pulvers -> Beschichtung -> Einbrennen -> Abkühlen und Aushärten

• Ausreichende Einschraubtiefe (1x Nenndurchmesser)
• Festigkeitsklassen beachten
• Vorspannkraft beachten
• Sicherung gegen Lösen
• Kontaktfläche planen

• Urformen: Gießen, Sintern
• Umformen: Pressen, Walzen
• Trennen: Drehen, Fräsen, Bohren
• Fügen: Kleben, Schrauben
• Beschichten: Lackieren, Galvanisieren
• Stoffeigenschaften ändern: Härten, Vergüten, Nitrieren, Glühen

• Sichtprüfung
• Magnetpulverprüfung
• Ultraschallprüfung
• Röntgenprüfung
• Zerstörerische Prüfungen

1. Schmelzschweißverfahren (ohne Druck):

Lichtbogenhandschweißen (E-Hand)
➝ Elektrode schmilzt ab, Schutz durch Schlacke

Metall-Aktivgasschweißen (MAG)
➝ Schutzgas + Drahtzufuhr, für Stahl

Metall-Inertgasschweißen (MIG)
➝ wie MAG, aber mit Argon – für Alu, NE-Metalle

Wolfram-Inertgasschweißen (WIG)
➝ nichtabschmelzende Wolframelektrode, saubere Nähte

Gasschweißen (Autogenschweißen)
➝ Acetylen + Sauerstoff → Flamme zum Schmelzen

Laserschweißen
➝ hochpräzise, wenig Wärmeeinfluss

Elektronenstrahlschweißen
➝ Vakuum, hohe Eindringtiefe

2. Pressschweißverfahren (mit Druck):

Widerstandspunktschweißen
➝ Strom + Druck, häufig bei Karosserien

Reibschweißen
➝ Wärme durch Reibung + axialer Druck

Ultraschallschweißen
➝ Hochfrequenzvibration + Druck, v. a. für Kunststoffe

• Der Kohlenstoffäquivalentwert (CE-Wert)
• Der CE-Wert gibt an, wie viel „härtbare“ Legierungsanteile (v. a. C, Mn, Cr, Mo, etc.) im Stahl enthalten sind
• Je höher der CE-Wert, desto höher die Härtetendenz → Rissgefahr beim Schweißen steigt
• CE ≤ 0,45 % → gut schweißbar, keine besonderen Maßnahmen nötig
• CE > 0,45 % → Vorwärmen, Spannungsarmglühen oder Spezialverfahren nötig

• Formgenauigkeit ist entscheidend, nicht die maximale Spanleistung
  • der Fräser soll ein exaktes Profil (z. B. Zahnform) erzeugen
• Spanwinkel 0° = stabile Schneide
  • minimiert Formabweichung beim Fräsen
  • geringer Verformungseinfluss auf das Profil
• Hinterdrehen sorgt dafür, dass der Profilwinkel beim Nachschärfen erhalten bleibt
  • Werkzeug kann mehrfach nachgeschliffen werden, ohne die Form zu verändern

• Vermeidung von Verformung (Durchbiegen)
  • stehende Lagerung kann zu Schüsselung oder Spannungen führen
  • besonders bei großen oder dünnen Scheiben
• Sicherheitsrisiko beim Einsatz
  • verformte oder vorgeschädigte Scheiben können beim Schleifen brechen oder platzen
• DIN-Norm-Vorgabe
  • Lagerung nach Herstellerangabe und Sicherheitsrichtlinien (z. B. DIN EN 12413)
• Temperatur und Feuchtigkeit spielen ebenfalls eine Rolle
  • falsche Lagerung kann Bindung schwächen

• Wachsmodell herstellen
  • Form des späteren Bauteils wird aus Wachs gespritzt
• Wachsbäume montieren
  • Mehrere Wachsmodelle werden an einem Gießtrichter zu einem „Baum“ zusammengefügt
• Keramikschale aufbauen
  • Der Wachsbaum wird mehrfach in Keramikmasse getaucht und mit Sand bestreut
  • Trocknung nach jeder Schicht → ergibt feste Gießform
• Wachs ausschmelzen
  • Der getrocknete Schalenform wird erhitzt → das Wachs läuft heraus („Lost Wax“)
  • Es entsteht ein Hohlraum in Keramikform
• Keramikform ausbrennen und vorwärmen
  • Um Reste zu entfernen und Rissfestigkeit zu erhöhen
• Metall eingießen
  • Die vorgewärmte Form wird mit flüssigem Metall gefüllt
• Abkühlen und Schale entfernen
  • Nach Erstarrung wird die Keramik entfernt (mechanisch oder chemisch)
• Abtrennen, Entgraten, Reinigen

Einzelteile werden vom Gießbaum getrennt und ggf. nachbearbeitet

• Einschnittzone (Druckpoliturzone):
  • Glatte, metallisch glänzende Fläche
  • Entsteht durch plastische Verformung beim Beginn des Schnitts
• Glattbruchzone:
  • Bruchfläche mit glattem Verlauf
  • Übergang von Verformung zu beginnendem Bruch
• Bruchzone (Rissbruchzone):
  • Raue, körnige Oberfläche
  • Entsteht durch das eigentliche Abreißen des Materials
• Grat (eventuell):
  • Dünner, scharfer Materialüberstand
  • Muss oft entgratet werden