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Fertigungstechnik 1 Aufgabe und Ziel der Fertigungstechnik ist die wirtschaftliche Herstellung von Einzelteilen und Erzeugnissen des Maschinen-, Apparate-, Geräte- und Fahrzeugbaus sowie der Elektrotechnik und Elektronik. Bei der Fertigung wird ein gewählter Anfangs- oder Rohzustand durch zielgerichtete Veränderung der Form und/oder Stoffeigenschaften in den gewünschten End- oder Fertigzustand überführt. Dabei bedient man sich der Fertigungsverfahren, die mit Hilfe von Fertigungsmitteln realisiert werden. Nach den Merkmalen Stoffzusammenhalt und Ziel der Veränderung werden 6 Hauptgruppen von Fertigungsverfahren unterschieden und zwar das Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten, Stoffeigenschaftsändern. Als Anfangszustand für Metallerzeugnisse wird der sog. formlose Stoff, z.B. Schmelze oder Pulver verstanden. Ausgehend davon können zwei Hauptwege der Fertigung unterschieden werden: - Weg I: über die Halbzeugfertigung. Gegenwärtig dominiert Weg I mit einem Anteil von 80%. Er ist dadurch charakterisiert, dass der formlose Stoff zu Vorformen urgeformt wird (Gießen z.B. von Blöcken oder Strängen), aus denen durch nachfolgendes Umformen (Walzen, Strangpressen) in meist mehrere Stufen Halbzeuge hergestellt werden, wie Stab- und Profilstahl, Rohr, Blech oder Band. Der Weg I führt in der Regel zu besserer Materialökonomie und meist auch zu höherer Produktivität. - Weg II: direkte Formteilfertigung aus dem formlosen Stoff.
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• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis Swap homeworks and notes at no charge! Gratis scripts for students and pupils! Die Vorteile sind: Verkürzung des Gesamtprozesses, geringere Materialverluste, geringerer Energiebedarf. Besondere Bedeutung erlangt Weg II durch die Entwicklung, Herstellung und Verarbeitung neuer Werkstoffe, z.B. pulvermetallurgische und keramische Hochleistungs- und Verbundwerkstoffe. 1. Urformen - 1.1 Allgemeines Verfahrenprinzip Urformen ist das Fertigen eines festen Körpers aus formlosem Stoff durch Schaffen des Zusammenhaltes, wobei die Stoffeigenschaften bestimmbar in Erscheinung treten. - 1.2 Einteilung der Urformverfahren
a) Urformen durch Schwerkraftwirkung. Der Formhohlraum füllt sich mit formlosem Stoff durch Wirkung der Schwerkraft. Dieses Verfahren erfolgt nach dem aus der Physik bekannten Prinzip der kommunizierenden Röhren und setzt Fließfähigkeit und Formfüllungsvermögen des formlosen Stoffes voraus. Beispiele hierfür sind das Kokillengießen und das Sandformgießen. b) Urformen durch äußeren Druck.
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• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis Swap homeworks and notes at no charge! Gratis scripts for students and pupils! c) Urformen durch Zentrifugalkraftwirkung. Bei diesem Verfahren werden rotierende Dauerformen verwenden, in denen sich die eingebrachte Schmelze durch die dort wirkende Zentrifugalkraft gleichmäßig über die Innenwand verteilt wird. Beispiel hierfür ist das Schleudergießen. d) Urformen durch Druckwirkung des Urformwerkzeuges. Die Ausfüllung des Formhohlraumes erfolgt durch Druckwirkung eines aktiven Umformwerkzeuges. Beispiele hierfür sind das Flüssigpressen, das Pressformen und das Pulverpressen. 2. Gusswerkstoffe und Erzeugen des flüssigen Gießmetalls Vom Anwendungsumfang her dominieren in der BRD die Eisengusswerkstoffe mit ca. 3,5 Mio. Tonnen, gefolgt von Leichtmetallguss mit rund 0,4 Mio. Tonnen und Schwermetallguss mit 0,1 Mio. Tonnen pro Jahr. Von den Eisengusswerkstoffen entfallen fast 90% auf Gusseisen, etwa 7% auf Stahlguss und nur etwa 3% auf Temperguss. - 2.1 Eisengusswerkstoffe Die Eisengusswerkstoffe unterscheiden sich insbesondere durch ihren Gehalt an Kohlenstoff und Silizium und die dadurch bedingte unterschiedliche Gefügeausbildung beim Erstarren.
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• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis Swap homeworks and notes at no charge! Gratis scripts for students and pupils! Beim Temperguss GT werden Kohlenstoff- und Siliziumgehalt sowie die Abkühlgeschwindigkeit so eingestellt, dass bei der Erstarrung kein freier Graphit ausgeschieden wird, sondern der Kohlenstoff in gelöstem bzw. gebundenem Zustand vorliegt. Um den Zementit zu zersetzten ist eine anschließende Wärmebehandlung erforderlich. Je nach Art der Wärmebehandlung unterscheidet man zwischen schwarzen und weißen Temperguss. Die Gießbarkeit von Temperguss sit mit Schmelztemperaturen um 1.300°C wesentlich besser als die von Stahlguss, während Festigkeits- und Zähigkeitswerte denen von Stahlguss nahe kommen. Gusseisen GG hat etwa eutektischen Gehalt an Kohlenstoff und Silizium, so dass mit ca. 1.200°C sehr niedrige Schmelztemperaturen vorliegen. Bei geringer Abkühlgeschwindigkeit kommt es zur Ausscheidung von freiem Graphit in ferritischer Grundmasse. Der Graphit ordnet sich zu Blättchen- oder Lamellenformen an, es entsteht Gusseisen mir Lamellengraphit GGL. Diese eingelagerten Graphitlamellen sehr geringer Festigkeit unterbrechen den Eisengrundwerkstoff und führen damit zu einer Schwächung tragender Querschnitte. Gleichzeitig wirken sie als innere Kerben, die einen mehrachsigen Zugspannungszustand zu Folge haben.
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Zur Herstellung der Metallschmelze werden verschiedene Schmelzverfahren bzw. Schmelzöfen benutzt. Man unterscheidet: a) Schachtschmelzen im Kupolofen.
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