Fertigung und Montage 2

Hauptanwendungsfelder sind gerade, lange Nähte und dicke Bleche

Metall-Inertgas-Schweissen

• Inerte Gas Argon und/oder Helium

Metall-Aktivgas-Schweissen

• Schutzgas ist aktives Gasgemisch aus Argon, Sauerstoff, Kohlendioxid und/oder Helium

Höhere Festigkeit beim MIG schweissen

Wolfram-Inertgas-Schweissen

Vorteile:

• Einfaches handliches Schweissgerät
• Hohe Leistungsdichte des elektrischen Lichtbogens
• In weiten Grenzen regelbare Lichtbogenleistung
• Eignet sich für fast alle Metalle
• Für Blechstärken bis mehrere Zentimeter
• Für hoher Qualitätsanforderungen

Weichlöten

• Temperatur <450°

Hartlöten

• Temperatur >450°

Hochtemperaturlöten

• Temperatur >900°

• Verbindungen unterschiedlicher Werkstoffe z.B. auch nichtmetallische wie Keramik oder Glas
• Geringer Verzug und geringe Gefüge Änderung des Werkstücks durch geringe Wärmeeinbringung
• Plastische Verformbarkeit der Lötstelle
• Gute elektrische Leitfähigkeit
• Gleichzeitige Herstellung mehrerer Lötstellen

Zweck des Beschichtens:

• Gestaltungsmassnahmen und Instandsetzungsmassnahmen zur Oberflächenverbesserung
• Dekorative Anforderungen und funktionale Anforderungen

PVD(Physical Vapor Deposition)

• Beschichtung erfolgt durch Verdampfung(Sublimation)eines in festem Zustand vorliegenden Werkstoffes und die anschliessende Kondensation auf dem Werkstück

CVD(Chemical Vapor Deposition)

• Das Werkstück wird meist einem Metallhalogenid oder anderen Gasen ausgesetzt. Die Schicht bildet sich durch eine chemisch Reaktion auf der Oberfläche des Werkstücks. Als Schichtwerkstoffe werden Metalle, Legierungen, Sulfide, Oxide, Karbide, Nitride und andere hochschmelzende Verbindungen eingesetzt

Vorteile:

• Hohe Wirtchaftlichkeit
• einfache Automatisierung
• geringe Lachverluste
• vollständige Beschichtung der Werkstücke

Eloxal: Elektrische Oxidation von Aluminium

Anwendungsbereich:

• Gerätegehäuse in der Unterhaltungselektronik
• Gebäudefassaden
• Fahrzeugaufbauten
• Haranodisieren von Maschinenteilen zur Erhöhung der Verschleissfestigkeit

• Vorbehandlung
• Grundierung
• Abdichten und Unterbodenschutz
• Füllerapplikation
• Decklackierung
• Abdunstung
• Einbrennen

Vorteile:

• Hohe Umweltfreundlichkeit
• Hohe Beschichtungsqualität
• Nahezu vollständige Materialausbeute durch Pulverrückführung
• Hohe erreichbare Schichtdicke im Einschicht-Auftrag
• Hoher Automatisierungsgrad

Nachteile:

• Hoher Energieaufwand
• Aufwendige Farbwechsel
• Geringere optische Qualität im Vergleich zum Nasslack
• Schwierige Beschichtung von Ecken

Hohe thermische Belastung der Werkstücke

• Schmelzbadspritzen
• Flammspritzen
• Detonationsspritzen
• Lichtbogenspritzen
• Plasmaspritzen
• Laserspritzen

PVD-Verfahren

1. Luftzerstäubend
2. Materialzerstäubend
3. Rotationszerstäubend

Autogenschweissen

1. Kernstab
2. Umhüllung
3. Tropfen
4. Schweissgut
5. Schlacke
6. Gasschutz

Vorteile:

• Sehr schmale, saubere Nähte verzugsfrei durch Nutzung des Tiefschweisseffekts
• Stahlbleche bis 25mm Stärke
• Ist wesentlich einfacher und schneller Elektronenstrahlschweissen

Thermisches Verfahren zum Stoffschlüssigem Fügen und Beschichten von Werkstoffen, wobei eine flüssige Phase durch Schmelzen eines Lotes(Schmelzlöten) oder durch Diffusion an den Grenzflächen(Diffusionslöten) entsteht

Vorteile:

• Verbindung unterschiedlicher Werkstoffe
• Keine thermische Beeinflussung der Fügeteile
• Hohe dynamische Festigkeit
• Gleichmässige Spannungsverteilung
• Schwingungsdämpfung
• Dichte Verbindung

Nachteile:

• Grosse Klebeflächen erforderlich
• Aufwändige Vorbehandlung der Fügeteile
• Problematische thermische Beständigkeit und Alterungsbeständigkeit
• Schwierige Reparatur
• Hohe Füge- und Vorbehandlungskosten

• Beim Herstellen von Haushaltsgeräten (Waschmaschinen oder Kühlschränke)
• Bei Lüftungs- und Heizungsanlagen
• In der Automobilindustrie (Verbinden unterschiedlicher Werkstoffe)

Vorteile:

• Einfache Werkzeuge sind ausreichend
• Schraubverbindungen lassen sich mit dem selben Werkzeug montieren wie demontieren
• geeignet für beliebige Werkstoffe
• Fügeteile werden nicht thermisch belastet
• Verbindung wird sofort hergestellt

Nachteile:

• Fügeteile müssen vorbereitet werden
• Aufwändige, zeitintensive und damit teure Fügebewegung
• Gefahr des Losbrechens
• Aufwändige Qualitätssicherung
• Hohe Reaktionskräfte bei Verschraubungen mit hohem Anzugsmoment

• Physikalisch, Gas wird von aussen zugeführt
• Chemisch, Gas entsteht als Reaktionsprodukt

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Aufgrund der Konstanten Schichtdicke und der Einheitlichen Kontur über die Schichtdicke

Extrusionsprozesse

• FDM (Fuesed Deposition Modeling)
• 3D-Drucken
• MCOR (Iris Papier-Schichtverfahren)

Sollen feine Details ausgebildet und eine gute Oberflächenqualität erzielt werden und ist das Bauteil nur niedrigen Temperaturen ausgesetzt, stellt die Stereolithografie den bevorzugten AM-Prozess dar.

Die Prozesse sind für die Verarbeitung kommerziell verfügbarer Metallpulver konzipiert. Eine grosse Bandbreite von Mischungen, die zu Legierungen führen, steht zur Verfügung und kann verarbeitet werden, sofern das Pulver qualifiziert ist oder der Anwender die Qualifizierung selbst vornimmt. Als Materialien kommen Stahle, Edelstahle, Werkzeugstahle, CoCr-Legierungen, Titan, Aluminium und andere infrage. Kupfer steht vor dem Markteintritt.

Bevorzugt werden plymergebundene Formsande mittels Lasersintern und ungebundene Sande mittels 3D-Drucken und Polymerbinder für die Herstellung von Formen und Kernen für den Sandguss eingesetzt. Die Materialien entsprechend weitgehend denen die im traditionellen Sandguss verwendet werden.

Architektur:

• Komplese dünnwandige Freiformstruktur stellen kein Problem dar
• Modelle sind stabiler wie die Handgefertigten

Medizintechnik:

• Geringe Kosten und schnelle Herstellung
• auch bei grösseren Änderungen

Die mechanischen-technischen Eigenschaften innerhalb des Bauteils und in den verschiedenen Richtungen weichen voneinander ab.

Weil beim Lasersintern von Metallen des Material vollständig aufgeschmolzen wird, sodass dafür die Bezeichnung "Selektives Laserschmelzen" eingeführt wurde

• Teilschritte wirtschaflich automatisieren
• Montagezeit senken (bis zu 60%)
• Flexibilität
• Geringer Platzbedarf
• Investitionen nur wenn nötig

• Flexibilität(hohe Stückzahlen, Gefahr Fehlinvest minim
• Investitionen
• geringer Platzbedarf
• satzweise Montage möglich
• Menschen werden beschäftigt

• Überwachungsfunktion
• Mensch soll kein Lückenbüsser der Automatisierung sein
• keine Wartezeiten/Stresssituationen durch AutoTakt