Nennen Sie die Untergruppen der Hauptgruppe Urformen und geben Sie jeweils ein Verfahrensbeispiel an.
Urformen... ...aus dem gasförmigen: Abscheiden aus der Dampfphase in eine Form ...aus dem flüssigen: Gießen ...aus dem plastischen: Spritzguss ...aus dem breiigen: Beton gießen ...aus dem ionisierten: Galvanoformung ...aus dem spanförmien: Herstellung von Spanplatten ...aus dem festen: Pressen
Nennen Sie die ersten 4 allgemeinen Prozessschritte beim Metall-Gießen und geben Sie jeweils eine Erläuterung an.
- Formstoffe wählen: Binder, körnige Grundsubstanz
- Formverfahren wählen: Dauermodell/verlorenes Modell
- Gießform wählen: z.B. Dauerform
- Gießverfahren wählen: statischer Guss (Scherkraftgießen), dynamischer Guss
Nennen Sie mindestens 5 Vorteile des Metall-Gießens.
- Freie Gestaltungsmöglichkeit mit funktional optimal ausgelegten Bauteilkonturen
- Ermöglicht komplexe Innenstrukturen
- Große Werkstoffvielfalt
- nahezu unbegrenzt anwendbar hinsichtlich Größe und Wanddicke
- geeignet für Großserien und Einzelanfertigung
Nennen (skizzieren) Sie die Verfahrensvarianten des Metall-Gießens und geben Sie jeweils ein Verfahrensbeispiel an.
- Formguss
- 1 mit verlorener Form (tongebundener Sand)
- 2 mit Dauerform ohne Modell (Schwerkraftkokillenguss)
- Halbzeugguss: (Strangguss; Band-/Folienguss)
Nennen (skizzieren) Sie die Einteilung der Metall-Gußwerkstoffe und geben Sie jeweils ein Werkstoffbeispiel an.
Eisengusswerkstoffe z.B. Gusseisen
Leichmetall-Gusswerkstoffe z.B. Al-Basis-Legierungen
Schwermetall-Gusswerkstoffe z.B. Kupfer-Basis-Legierung
Nennen Sie die Verfahrensschritte beim Feingießen und teilen Sie das Verfahren hinsichtlich des Modells und der Gießform ein.
- Spritzen der Wachsmodelle
- Aufbau zu Gießtraube
- Tauchen in einer keramischen Schlickermasse
- Besanden mit feuerfestem Material
- Gießform mehrmals Schlickern und Besanden
- Ausschmelzen der Wachslinge und Brennen der Gießform
7a. Offenes Abgießen der Form
7b. Vakuumgießen - Mechanische Zerstörung der Form
- Abtrennen der Gießteile
–> Metallgießen mit verlorener Form und verlorenem Modell
Nennen Sie mindesten 5 Gestaltungsrichtlinien am Beispiel einer Gußkonstruktion.
- Zugspannung verhindern
- Druckspannung provozieren
- Meterialanhäufungen vermeiden
- Lage der Versteifungen berücksichtigen
- Werkzeuggeometrie beachten
Nennen (skizzieren) Sie die Einteilung der Kunststoffe und geben Sie jeweils ein Werkstoffbeispiel an.
Duroplaste: Epoxidharz
Thermoplast: Polycarbonat; Polyethylen
Elastomer: Naturkautschuk
Nennen und erläutern Sie die drei Prozessschritte beim Spritzgießen.
- Schließen des Werkzeugs
- Einziehen des Granulats
- Schmelzen und homogenisieren
2. - Anfahren und Einspritzen
3. - Rückzug
- öffnen des Werkzeugs
- Auswerfen des Werkstücks
Erläutern Sie die wesentlichen Unterschiede der Verfahren Spritzgießen und Extrudieren.
Der Unterschied zwischen dem Kunststoffspritzguss und dem Extrudieren von Kunststoffen liegt in der Methode der Formgebung, da diese bei der Extrusion bereits durch die jeweils eingesetzte Düse vorgegeben wird.
Der geschmolzene Kunststoff erhält seine Form also nicht wie beim Spritzguss durch das Einspritzen in einen Hohlkörper, sondern durch das Auspressen mittels einer Düse, wobei diese auch als Mundstück oder Matrize bezeichnete Öffnung die nachherige Form des Produkts bestimmt.
Definieren Sie Rapid Prototyping und nennen (skizzieren) Sie die allgemeine Technologie (Prozesskette).
Prozess, bei denen Prototypen und Modelle hergestellt werden!
CAD-Modell -> STL-File (Flächenmodell) -> CLI/SLI-File (Schichtmodell) -> Technologiedefinition -> Bauprozess -> Nachbearbeitung -> Fertigteil
Nennen Sie vier allgemeine Vorteile des Rapid
Prototypings.
- Lokale Schaffung von Werkstoffzusammenhalt
- direkte Schichtengenerierung aus rechnerinternen Daten
- keine NC-Programmirung notwendig
- keine Kollision mit dem Bauteil
- Große Werkstoffvielfalt
Nennen Sie drei Verfahren des Rapid Prototypings.
Selectiv Laser Sintern (SLS)
Selectiv Laser Melting (SLM)
3D-Druck
Nennen (Skizzieren) Sie die allgemeine Technologie (Prozesskette) der Pulvermetallurgie und geben Sie für jeden Schritt ein Beispiel an.
Pulvermetallurgie:
Rohstoff wähle -> Masseaufbereitung (Mahlen) -> Formgebung (Nasspressen) -> Brandvorbereitung (Trocknen) -> Sintern -> Endbearbeitung (Schleifen) -> Endprüfung
Nennen Sie drei Vorteile der Pulvermetallurgie. Erläutern Sie den Begriff „Pseudolegierung“.
- Verarbeitung von hochschmelzenden Metallen
- Hohe Maß- und Formgenauigkeit
- Hohe Wirtschaftlichkeit bei hohen Stückzahlen -> Automatisierung
Pseudolegierung: Pulvergemisch, deren Komponenten im flüssige Zustand nur schlecht mischbar sind!
Nennen und erläutern Sie die Prozessschritte beim Sintern.
Frühbereich: Halswachstum
Hauptbereich: Kristallwachstum
Spätbereich: Riesenkornwachstum
Nennen Sie besondere Eigenschaften und Beispiele von Sinterteilen.
Beispiele:
- Filter
- Schneidewerkzeuge
- Bremsbacken
Eigenschaften:
z.B. Luftdurchlässigkeit bei Filtern
Wovon hängt die Dichte eines nach dem Verfahren der Pulvermetallurgie
hergestellten Teiles wesentlich ab?
Abhängig vom Pressdruck bei der Herstellung des Grünlings und der Temperatur beim Sintern!
Definition: Urformen
Nach DIN 8580 ist Urformen das Fertigen eines festen Körpers aus formlosem Stoff durch Schaffen des Zusammenhaltes; hierbei treten die Stoffeigenschaften des Werkstückes bestimmbar in Erscheinung.
Nennen und erläutern Sie die Prozessschritte beim Galvanoformen.
- Modellherstellung (Badmodell)
- Galvanisches Abscheiden einer ausreichend dicken
Metallschicht auf dem Badmodell. - Trennen des galvanogeformten Teils vom Badmodell und Nacharbeiten des Teils.
Nennen Sie drei Vorteile des Galvanoformen.
Hohe Abbildungsgenauigkeit
Geringe oder keine Nachbehandlung der Werkstücke
Hohe Nachformgenauigkeit der Mikrogeometrie mit Rautiefen bis zu Rt = 0,05 μm
Einfache Wiederholbarkeit bei der Herstellung gleicher Teile
Einfache Herstellung komplizierter Raumformen
Herstellung dünner Wände
Erläutern Sie den Begriff “additive Fertigungsverfahren”.
Automatisierter Prozess zum schichtweisen Aufbau von dreidimensionalen Werkstücken aus Inkrementen von Material direkt aus einem 3D-CAD-Datensatz ohne bauteilspezifische Werkzeuge.
Definieren Sie Rapid Manufacturin.
Prozesse, bei denen Endprodukte hergestellt werden.
