Installiere die Dokumente-Online App

word image
Mitschrift (Lernskript)

Zusammenfassung Skript Fertigungstechnik

6.946 Wörter / ~54 Seiten sternsternsternsternstern Autor Elias U. im Jan. 2016
<
>
Download
Dokumenttyp

Mitschrift
Automatisierungstechn­ik

Universität, Schule

Hamburger Fern-Hochschule - HFH

Note, Lehrer, Jahr

2015

Autor / Copyright
Elias U. ©
Metadaten
Preis 5.00
Format: pdf
Größe: 6.60 Mb
Ohne Kopierschutz
Bewertung
sternsternsternsternstern
ID# 52638







Fertigungstechnik:

Herstellung von geometrisch bestimmten festen Körpern, wie Einzelteile und Erzeugnisse des Machinen-, Geräte- und Fahrzeugbaus sowie der Elektrotechnik/Elektronik, vorrangig aus metallischen Werkstoffen.


Verfahrenshauptgruppen:


  • Urformen: Fertigen eines festen Körpers aus formlosem Stoff durch Schaffen des Stoffzusammenhaltes. Hierbei treten die Stoffeigenschaften bestimmbar in Erscheinung

  • Umformen: Fertigen durch bildsames (plastisches) Ändern der Form eines festen Körpers. Dabei werden Stoffzusammenhalt und Masse beibehaten, die Stoffeigenschaften können sich ändern.

  • Trennen: Fertigen durch Ändern der Form eines festen Körpers, wobei der Stoffzusammenhalt örtlich aufgehoben, d.h. im Ganzen vermindert wird.

  • Fügen: Verbinden (Zusammenbringen) mehrerer fester Körper oder eines festen Körpers mit formlosem Stoff. Dabei wird der Stoffzusammenhalt örtlich geschaffen, d.h. im Ganzen vermehrt.

  • Beschichten: Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus formlosem Stoff auf einen festen Körper.

  • Stoffeigenschaft ändern: Verändern der Stoffeigenschaft eines festen Körpers durch Umlagern, Aussondern oder Einbringen von Stoffteilchen.


Evtl. Prinzipieller Fertigungs-Gesamtprozess: .


Wirtschaftlichkeit der Fertigung. Wichtige Stichpunkte:

  • Lohnkosten

  • Materialkosten

  • Anlagenkosten (Abschreibungen, Platzkosten, Wartung Rep, Energieverbrauch, Werkzeugverbrauch, Hilfsstoffverbrauch)

  • Spezialwerkzeugkosten (Beschaffungskosten, Standzeit - und -menge)

  • Kapitalbindung (DLZ, Lagerbestand)


Spezialwerkzeuge / -vorrichtungen

  • Kosten für Fertigungsmittel, die je nur für ein spezielles Einzelteil/Erzeugnis nutzbar sind

  • Einsatz formgebundenes WZ führt i.d.R. zur Verkürzung der Fertigungszeit

  • Einsparung Personal und anteiligen Anlagenkosten

  • Verbesserung der Materialnutzung

  • Aber zusätzliche Kosten

  • Bei kleinen Stückzahlen rechnet sich das meist nicht --> bestimmte wirtschaftliche Mindeststückzahlen erforderlich

  • Grundsätzlich: Je größer die Stückzahl, desto kostengünstiger ist die Fertigung

  • Fertigungsmittel und -verfahren sind so zu wählen,dass zu minimalen Kosten prod wird


Urformverfahren

Nach Art des formlosen Stoffes. Urformen aus dem .

  • flüssigen Zustand (Gießen)

  • breiigem Zustand (Gießen von Beton)

  • pulverförmigen Zustand (Pressen und Sintern von Metall- oder Keramikpulver)

  • plastischen Zustand (Spritzgießen von Kunsstoffgrnaulat)

  • gasförmigen Zustand (Abscheiden aus der Dampfphase)

  • ionisierten Zustand (elektrolytisches Abscheiden)

Nach Art der Formgebung .

  • Urformen durch Schwerkraftwirkung: Fließfähigkeit und Formfüllungsvermogen des Stoffes vorausgesetzt. = Schwerkraftgießen. Mit Hilfe metallischer Dauerformen (Kokillengießen) oder verlorenen Formen (Sandformgießen)

  • Urformen durch äußeren Druck: In Formhohlräume gepresst. Druckgießen und Spritzgießen.

  • Urformen durch Zentrifugalwirkung: V.a. ring- und rohrförmiger Teile durch Schleudergießen. Rotierende Dauerformen, Gleichmäßige Verteilung durch Zentrifugalkraft über Innenwand der Form.

  • Urformen durch Druckwirkung des Urformwerkzeugs (Ausfüllen Formhohlraum mit formlosem Stoff durch Druckwirkung eines aktiven urformwerkzeuges): z.B.

  • Flüssigpressen

  • Pressformen

  • Pulverpressen


Gusswerkstoffe


Erzeugen des flüssigen Gießmetalls

  • Schachtschmelzen im Kupolofen: Schrott, Roheisen, Kreislaufmaterial. Zusatz div. Stoffe, um die gewünschte Zusammensetzung der Schmelze zu erreichen. Wärme durch Verbrennen von Koks, der im Wechsel mit Schmelzgut Schichtweise eingebracht wird. Durch Verbrennungswärme und aufsteigenden heißen Gase wird Schmelzgut beim kontinuierlichen Nachrutschen nach unten zunehmend erwärmt und geschmolzen. Luftzufuhr für hohe Temperaturen

  • Induktionsschmelzen: Anlegen Wechselstrom durch eine Induktionsspule -> Bilden eines magnetischen Wechselfelds um Spule. Erzeugt Sekundärstrom im Einsatzmaterial --> Aufheizen des ganzen. Für alle Gusswerkstoffe

  • Lichtbogenschmelzen: Große Badoberfläche und geringe -tiefe. Zufuhr von Energie zu den Grafitelektroden. Bildung Lichtbogen von 3k-4k °C. Anwendung spez. für hochschmelzende Legierungselemente (z.b. Wolfram)

  • Tiegelschmelzen. Einschmelzen von Vorlegierungen aus Nichteisenmetallen in kleinen Mengen. Erwärmung des Tiegels von außen entweder mit Brennsto.....[Volltext lesen]

Download Zusammenfassung Skript Fertigungstechnik
• Download Link zum vollständigen und leserlichen Text
• Dies ist eine Tauschbörse für Dokumente
• Laden sie ein Dokument hinauf, und sie erhalten dieses kostenlos
• Alternativ können Sie das Dokument auch kаufen
Dieser Textabschnitt ist in der Vorschau nicht sichtbar.
Bitte Dokument downloaden.
  • Warmkammerverfahren: Schmelze in Warmhalteofen. Nach Schließen und Entlüften der Form durch Druck Pressung der Schmelze in Form. Erstarrung, Öffnung Form, Teil auswerfen, nächstes Teil

  • bis zu 1.000 Vorgänge / h

  • nur für niedrig schmelzende Nichteisengusswerkstoffe z.B. Zink, Zinn, Bleiwerkstoffe

  • Kaltkammerverfahren: Ohne Warmhalteofen, ansonsten wie Warmkammerverfahren

  • - bis zu 150 Abgüsse / h

  • - vor allem für Al- und CU-Gusswerkstoffe

  • Produktivste Gießverfahren

  • ab 1.000 St. wirtschaftlich -> besonders für Großserien und Massenfertigung

  • pro Form 20k - 500k Abgüsse

  • Gussteile von wenigen Gram bis 40kg mit Wanddicken von 0,6 - 20mm

  • Hohe Genauigkeit und gute Oberflächen erzielbar. --> keine oder wenig Nacharbeit

Schleudergießen

  • Flüssige Metall in rotierende Dauerform. Zentrifugalkraft so hoch eingestellt, dass Schmelze mit gewissem Druck an Form gepresst wird.

  • Profilierung nur außen möglich

  • Dichtes und feinkörniges Gussgefüge mit hoher Druck- und Verschleißfestigkeit

  • Einsatz v.a. für gegossene rohr- und ringförmige Teile, da kein Kern zur Erzeugung der Bohrung notwendig


Urformen von Kunststoffen


  • hohe wirtschaftliche und technische Bedeutung.

  • Materialeinsparung


Extrudieren

  • wichtigstes Verfahren

  • Querschnitt der Düsenaustrittsöffnung bestimmt das Profil des austretenden Stranges

Spritzgießen

  • Vorwiegend Thermoplaste im plastifizierten/fließfähigen Zustand in geteilte und temperarierte Dauerformen

  • Vor Spritzen wird geteilte Spritzgießform geschlossen und Düse der Spritzgeussmaschine an Anguss der Spritzform gepresst. Formmasse wird in die Formhöhlung eingespritzt. Kunststoff kühlt in Form soweit ab, dass nach Öffnun der Form das Teil ausgeworfen werden kann. Danach Form wieder geschlossen etc.


  • schnelle und kostengünstige Fertigung von selbst komplizierten Kunststoffteilen in 1 Arbeitsgang.

  • Nachbearbeitung i.d.R. nicht notwendig

  • Da Formen sehr teuer, nur für Massenfertigung

  • Anwendung: Gehäuse für Elektroerzeugnisse, Küchengeräte, Spielzeuge, Massenteile für KFB

  • Falls erhöhte Verschleiß- oder Festigkeitsanforderungen können Metallteile eingebettet werden oder Kunststoff mit Zusätzen verstärkt werden (Glasfasern)


Extrusionsblasformen

  • für Hohlkörper aus thermoplastischen Kunststoffen. Hohe Wirtschaftlichkeit des Verfahrens hierfür

  • 1. Stufe: Extrusion eines Schlauchs (Vorförmling)

  • 2. Stufe: Aufblasen des Vorförmlings in zweigeteilten Dauerform zum Hohlkörper.

  • Formen können aus Aluminium sein, da kein sehr großer Druck und kein Verschleiß der Formen.

  • Einsatz für Behälter aller Art zwischen Mililitern und bis zu > 10.000l. Flaschen, Fässer etc.


    Pressen/Sintern (Pulvermetallurgische Teilefertigung)

    • Vorteile / Anwendungsmöglichkeiten:

    • Herstellung Sonderwerkstoffe aus hochschmelzenden MEtallen wie Wolfram und Molybdän, Sowie Hartmetalle und hochfeste keramische Werkstoffe

    • Erzielung von Werkstoffzusammensetzungen, die schmelzmetallurgisch nicht möglich sind (nicht legierbare Stoffmischungen), wie Kupfer-Grafit als Kontaktwerkstoff, Kupfer-Zinn-Blei als Gleitlager werkstoff oder Eisen mit grafit

    • Erzeugung poröser Werkstoffe für feinste Filter oder wartungsfreie Gleitlager

    • Material- und Energiesparende Fertigung von Teilen aus Sindereisen /-Stahl möglich. (Materialausnutzung von 50-70% auf fast 100% erhöht und Energiebedarf annähernd halbiert

    • i.d.R. Teile sehr genau, so .....

  • Dieser Textabschnitt ist in der Vorschau nicht sichtbar.
    Bitte Dokument downloaden.
  • Rapid Manufacturing ist Generieren von fertigen Bauteilen bzw. Funktionsteilen (z.b. für Einzel- / Kleinserie)




    Umformen:


    Umformen ist Fertigen durch plastisches Ändern der Form eines festen körpers. Dabei werden Stoffzusammenhalt und Masse beibehalten. Die Stoffeigenschaften können sich ändern.


    Grundprinzipien Umformen:

    • Auf umzuformenden Körper (Anfangsform) wirken äußere Kräfte bzw. Momente ein, die i.d.R. durch Umformmaschine über Umformwerkzeuge aufgebracht werden.

    • Diese Kräfte oder Momente bewirken im Werkstück mechanische Spannungen

    • Erreichen Spannungen bestimmte Werte (die abhängig vom umzuformenden Werkstoff sind), die die Fließbedingung erfüllen, tritt plastisches Fließen des Werkstoffes ein

    • Fließen bewirkt plastische Formänderungen. D bleibende Änderungen der Abmessungen des Werkstückes in Gestalt von Längen- und Winkeländerungen (kann im gesamten Werkstück gleichzeitig erfolgen oder nur Teilkörper betreffen - Zone des plastischen Zustands ist die Umformzone)

    • Aus der Anfangsform entsteht das Umformteil.


  • Verfahrensgruppen des Umformens:

    • Druckumformen (Druck in 1,2 oder 3 Richtungen)

    • Zugdruckumformen (Druck UND Zug in versch. Richtungen, größte ist die Druckbeanspruchung)

    • Zugumformen (Zug oder Druck und Zug, wobei Zug die größte)

    • Biegeumformen

    • Schubumformen (Wirkung von Schub- oder Torsionsbeanspruchungen)


    Art der Hauptbewegung (gibt noch, Vorschubbewegung, Eingriffsbewegung, Folgebewegung)

    • translatorisches Umformen: geradliniger Hauptbewegung

    • rotatorisches Umformen.....

    Dieser Textabschnitt ist in der Vorschau nicht sichtbar.
    Bitte Dokument downloaden.

    Druckumformen


    • Walzen: Druckumformen mit rotatorischer Hauptbewegung.

    • Kraft durch Walzen auf die Umformzone

    • dabei nimmt die Dicke ab und die Länge / breite zu

    • Warm und kalt möglich.

    • Wichtigstes Verfahren f. Fertigung von Halbzeugnissen aus gegossenen Vorformen


    • Freiformen: Translatorisches Druckumformen.

    • Werkzeuge enthalten Werkstückform nicht oder nur telweise --> universeller einsetzbar

    • Meist mehrere Umformschritte zur Endform des Stückes

    • längere Fertigungszeiten, aber auch weniger Spezialwz-kst --> gut für Kleinserien

    • i.d.R. als Freiformschmieden im warmen Zustand


    • Gesenkformen: Translatorisches Druckumformen mit WZ, die die herzustellende Werkstückform fast komplett umschließen --> Formgebung mit nur EINER Werkzeugbewegung --> kurze Fertigungszeit

    • Spezialwerkzeug notwendig

    • meist als Warmumformung im Gesenkschmiedeverfahren


    • Eindrücken/Durchdrücken

    • Zugdruckumformen:

    • Durchziehen (im kalten Zustand z.b. Querschnittsverminderung Draht, Stabstahl)

    • Tiefziehen (translatorisches Zugdruckumformen zur Herstellung Hohlkörper aus ebenen Blechzuschnitt)

    • Drücken (durch einfaches WZ wirtschaftliche Fertigung kleiner Stückzahlen)




    Dieser Textabschnitt ist in der Vorschau nicht sichtbar.
    Bitte Dokument downloaden.

    Walzen



    • Längswalzen: Längsdurchlaufbewegung des Werkstücks. Umformung über die Länge. Werkstückslängsachse senkrecht zu parallelen Walzenachsen

    • Querwalzen: Werkstückachse parallel zu Werkzeugachsen. Umformung über Werkstückumfang. Auch Walzen im Einstechverfahren genannt.

    • Schrägwalzen: Walzachsen ggeinander geneigt. Längs- und Drehbewegung. Auch Walzen im Durchlaufverfahren genannt.


    Durchführung aller 3 Verfahren möglich als:

    • Flachwalzen mit nicht profilierten kreiszylindrischen bzw. ebenen Walzwerkzeugen

    • Profilwalzen mit profilierten / formspeichernden Werkzeugen


    Verfahrensgruppen Walzen:

    • Walzen von halbzeugen wenn Werkstückquerschnitt über Länge gleichbleibt (T-Träger)

    • Walzen von Formtielen: Werkstückquerschnitt über Länge veränderlich (Messerklinge)

    • Walzen von Erweiterungsformen: Profilwalzen zum Einbringen von Gewinden oder Verzahnungen in vorgefertigten Teilen (Zahnräder)

    • Walzen zur Feinbearbeitung: Oberflächenfinewalzen, um Oberflächengüte, Maßgenauigkeit und/oder Festigkeit vorgefertigter teile zu verbessern ((Kurbel-)Wellen)


    .....

    Dieser Textabschnitt ist in der Vorschau nicht sichtbar.
    Bitte Dokument downloaden.
  • Gewindewalzen

    Oberflächenfeinwalzen

    • Ein oder mehrere Wälzkörper im Einstech- oder Durchlaufverfahren wirken auf Werkstück ein. Spiegelglatte Oberflächen mit Rautiefen von 0,1µm möglich.


    • Führt zu Kaltverfestigung (insb. in Randschicht) mit günstiger Druck-Eigenspannungszustand --> Höhere Verschleiß- und Dauerfestigkeit


    • Profilfeinwalzen von z B. Ringen und Hohlkehlen ist produktiver und billiger als spanende Feinbearbeitung


    Freiformen

    Translatorisches Druckumformen mit ggeinander bewegten Werkzeugelementen, die die Form des Werkstückes nicht oder nur teilweise enthalten.


    • Stauchen: Freiformen zw. meist parallelen Wirkflächen, die WS überdecken. Abmessung Richtung Stauchbewegung vermindert. Querschnittsfläche vergrößert.

    Wird beim Freiformschmieden und zur Vorformung beim Gesenkschmieden angewendet. Freie Stauchen dient als Flachprägen zur Erhöhung Maß- und Formgenauigkeit von Teilen.


    • Recken: Querschnitt/Dicke eines WS schrittweise vermindert, WS in Längsrichtung oder in Umfangsrichtung (Tangentialrecken) verdrängt. Freiformschmieden



    • .....

    Dieser Textabschnitt ist in der Vorschau nicht sichtbar.
    Bitte Dokument downloaden.

    Swop your Documents

    G 2 - Cached Page: Thursday 28th of March 2024 12:30:28 AM