EFT- Zusammenfassung und Definitionen PDF

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Definitionen: Produktion: Erzeugung und Herstellung von Stoffen und Produzieren: Umwandeln von Information in geformte Materie Fertigung: Herstellung geometrischer bestimmter fester (Bauteile) Montage: Zusammenbau von Bauteilen oder Baugruppen zu Produkte Aufgaben der Fertigung: Schrittweise von For...

Description

EFT-Übersicht Definitionen: -

Produktion: Erzeugung und Herstellung von Stoffen und Gütern Produzieren: Umwandeln von Information in geformte Materie Fertigung: Herstellung geometrischer bestimmter fester Körper (Bauteile) Montage: Zusammenbau von Bauteilen oder Baugruppen zu Produkte

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Aufgaben der Fertigung: Schrittweise Veränderung von Form und/oder Stoffeigenschaften (dabei verschiedene Fertigungsmöglichkeiten)

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Ziel der Fertigung: Produkt mit geometrisch definierter Gestalt und Materialeigenschaft

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Verfahrenstechnische Prozesse : Veränderung formloser Stoffe bezüglich Struktur, Eigenschaften oder Zusammensetzung Ergebnis: à฀ Werkstoff

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Fertigungstechnische Prozesse: Herstellung geometrisch bestimmter fester Körper mit bestimmten Eigenschaften durch Fertigungsverfahren Ergebnis à฀ Werkstück(einzelnes)

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Montagetechnische Prozesse: Zusammenbau von Teilen, formlosen Stoffen und/oder Gruppen zu Erzeugnissen Ergebnis: Produkt bestehend aus zwei oder mehr Werkstücken

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Fertigen: „Fertigen heißt, aus einer dargebotenen Stoffmenge ein nach Form, Größe, Genauigkeit, Stoff und Aussehen vorbestimmtes Gebrauchsstück herstellen“

Einteilung der Fertigungsverfahren: - Schaffen der Form: Urformen - Ändern der Form: Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten - Ändern der Stoffeigenschaft: Stoffeigenschaft ändern Hauptgruppen der Fertigungsverfahren: - Urformen: Urformen ist Fertigen eines festen Körpers aus formlosen Stoff (Schüttgut wie Granulat etc.) durch Schaffen des Zusammenhaltes - Umformen: Umformen ist Fertigen durch bildsames (plastisches) Ändern der Form eines festen Körpers. Dabei werden sowohl die Masse als auch der Zusammenhalt beibehalten. - Trennen: Trennen ist Fertigen durch Ändern der Form eines festen Körpers, wobei der Zusammenhalt örtlich aufgehoben wird. Die zu erreichende Endform ist dabei in der Ausgangsform enthalten. - Fügen: Fügen ist das auf Dauer angelegte Verbinden oder sonstige Zusammenbringen von zwei oder mehr Werkstücken geometrisch bestimmter fester Form oder von eben solchen Werkstücken mit formlosen Stoff ( Gasoder Pullverfüllung beispielsweise). Dabei wird der Zusammenhalt örtlich geschaffen und insgesamt vermehrt.

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Beschichten: Beschichten ist Fertigen durch Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus ( unmittelbar vor dem Beschichten) formlosen Stoff auf ein Werkstück ( Anmerkung: Kleben von Folien etc. sind Fügeverfahren). Stoffeigenschaft ändern: Stoffeigenschaft ändern ist Fertigen durch Verändern der Eigenschaft des Werkstoffes, aus dem ein Werkstück besteht. Die geschieht im Allgemeinen durch Veränderungen im submikroskopischen bzw. atomarem Bereich, bspw. Durch Diffusion von Atomen, Erzeugung, und Bewegung von Atomen im Atomgitter und chemische Reaktionen.

Fehlergeometrie: - Abweichung von Soll- und Ist- Form - Beherrschung der Fehler - Notwendigkeit von „Ungenauigkeiten“- Toleranzen - Fertigungsfehler: Werte außerhalb der Toleranzen - à฀Makrogeometrische Fehler: Form, Größe, Lage - à฀Mikrogeometrische Fehler: Fehler in der Oberfläche ! Formfehler Maßfehler

Lagefehler

Oberfläche

Einflüsse der Werkzeugmaschine: - Wirkungsprinzip: Bei Umformmaschinen: Energie-, Kraft-, Weggebunden Energie: (Fallhämmer, Gegenschlaghämmer) Kraft: (Ölhydraulik, Wasserhydraulik Weg: (Exzenterpressen, Kniehebelpressen) Bei Spanenden Werkzeugmaschine: Kinematisch gebunden - Statische Steifigkeit: Kraft/ Federweg à฀ Makrogeometrische Fehler - Dynamische Steifigkeit: Schwingungen à฀Mikrogeometrische Fehler - Leistung: Kraft x Geschwindigkeit ; Moment x Drehzahl

Gießen Prinzip: - Überführung des schmelzflüssigen Werkstoffes in geometrisch bestimmte Teile mit bestimmten Eigenschaften - Kürzest möglicher Weg von formlosen Stoff zum fertigen Werkstück - Größtmögliche Gestaltungsfreiheit, auch für komplexe Formen durch Prinzip ABFORMEN

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Großer Gewichtsbereich ( 1g bis 100 t) Breite Palette an Gusswerkstoffen (Eisen-/ Leichtmetall-/ SchwermetallGußwerkstoffe)

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! ! Gießen mit verlorenen Formen: Feinguss: Feinguss ist die deutsche Bezeichnung für alle Gießverfahren von Metallen, bei denen sogenannte verlorenen Modelle vor dem Abguss aus den ungeteilten Gießformen herausgeschmolzen, -gebrannt, -gelöst werden. Nassguss (Grüner Guss): - Überwiegende Anwendung für kleine bis mittelgroße Gussstücke - Für größere Serien geeignet - Gut automatisierbar (Maschinenformen) - Wirtschaftlich Trockenguss: - getrocknete Formen - höhere Festigkeit - höhere Gasdurchlässigkeit - für größere Gussstücke - Nachteil: Aufwand für Trocknung Gießen mit Dauerformen Druckgießen: - Flüssiges Metall wird unter hohem Druck und mit hoher Geschwindigkeit in eine geschlossene Dauerform gepresst - Druck bleibt während der Erstarrung erhalten - Hohe Oberflächenqualität - Komplizierte Formen, geringe Wanddicke - Gewinde, Lagerbüchsen, Bolzen, Achsen usw. können eingegossen werden - Geringe Nacharbeit und wenig Bearbeitungsaufmaß Spritzgießen: ( Hauptsächlich? Kunststoffteile) - Phase 1: Werkzeug schließen - Phase 2: Düse anfahren - Phase 3+4: Formmasse einspritzen und nachdrücken (Drücke ab 1300 bis über 2000 MPa - Phase 5:Spritzgiessteil erstarren, neue Masse dosieren und plastifizieren (Temp. Zw. 180°C und 320°C) - Phase 6: Düse abfahren - Phase 7: Werkzeug öffnen, Teil auswerfen

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Pulvermetallurgie: Definition: Urformen aus dem festen (körnigen und pulverigen) Zustand+ Stoffeigenschaften ändern Anwendungsmerkmale: - Formgebungsverfahren zur Herstellung einfacher und komplizierter Teile - Herstellung komplexer Werkstoffe aus metallischen und nichtmetallischen Komponenten - Erzeugung gleichmäßiger, homogener Gefügestrukturen und Stoffeigenschaften mit definierter Dichte bzw. Porenraum - Geringer Werkstoff- und Energieeinsatz Sintern: Definition: Wärmebehandlung eines Systems sich berührender Einzelteilchen oder eines porösen Körpers ohne oder mit äußerem Druck, wobei so viel feste Phase erhalten bleibt, dass die Formbeständigkeit gewahrt bleibt Sinterprozess: - Prozessparameter: Sintertemperatur, Sinterdauer, Sinteratmosphäre - Zusammenwachsen des Gefüges an Berührstellen, temperatur- und zeitabhänig (Diffusionà฀ Beweglichkeit von Atomen und Molekülen) - Sintertemperatur: ¾ der Schmelztemperatur des Grundwerkstoffes - Flüssige Phase bei zugemischten Legierungsbestandteilen (à฀ Infiltration) für öl- und gasdichte Bauteile - Schwindung: (vorausrechenbare Schrumpfung) - Sinterofen mit 3 Zonen -Ausbrennzone: 450...550°C zum Ausbrennen(-dampfen) von Gleitmitteln -Sinterzone 1100-1280°C, 20-40 min -Kühlzone: Abkühlen auf 50°C im Schutzgasstrom; gespaltenes Amoniak, Endogas Umformen: Definitionen: - Umformtechnik: Verfahren zur Überführung einer Werkstückform in eine andere unter Beibehaltung der Masse und des Stoffzusammenhangs - Umformen: Ändern einer Form MIT Beherrschung der Geometrie - Verformen: Ändern einer Form OHNE Beherrschung der Geometrie Merkmale der Umformtechnik : - Formänderungsvermögen metallischer Werkstoffe(plastische FormänderungDuktilität) - Formänderung (Dehnung)à฀Spannung - Erforderliche Spannungen zwischen 50 und 2500 N/mm2 - Werkstücke werden im ganzen oder partiell umgeformt - Sehr große Kräfte ( bis 100 MN )

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Schwere Werkzeugmaschinen für große Umformkräfte, zB. Pressen, Hämmer, Walzen Gute Werkstoffausnutzung Mittlere Maß- und Formgenauigkeit Hohe Mengenleistung, kurze Stückzeiten Großserienfertigung, aber auch Kleinserien- und Einzelfertigung Werkstück Massen 1g bis über 100t

Umformverfahren: - Druckumformen: ein- oder mehrachsige Druckbeanspruchung (Walzen, Freiformen, Gesenkformen, Eindrücken...) - Zugdruckumformen: zusammengesetzte Zug- und Druckbeanspruchung (Durchziehen, Tiefziehen, Drücken...) - Zugumformen: ein- oder mehrachsige Zugbeanspruchung (Längen, Weiten, Tiefen) - Biegeumformung: Biegebeanspruchung - Schubumformen: Schubbeanspruchung Anwendungsgruppen der Umformtechnik: - Massivumformung: Umformen von Werkstücken mit gedrungenen Voll- und Hohlquerschnitten mit definierter Veränderung von Querschnitt und Wanddicken - Blechumformung: Umformung von flächenhaften Werkstücken ohne beabsichtigte Veränderung der Wanddicken - Warmumformung: mit vorgelagerter prozessexterner Aufwärmung - Kaltumformung: ohne vorgelagerte prozessexterne Aufwärmung ( Werkstoff kann sich durch Umformung jedoch auf bis zu 300°C aufheizen) Wärmebehandlung: - Normalglühen: Erzielung eines gleichmäßigen, feinkörnigen ferritischperlitischen Gefüges (schwarz-weiß); durch Umformung bewirkte Gefüge- und Eigenschaftsänderung werden rückgängig gemacht - Rekristallisationsglühen: Aufhebung von Verfestigungen durch Bildung neuer, ungestörter Kristallite - Weichglühen: Umwandlung des lamellaren Zementits in globularen; gute Kaltverformungseigenschaften Schmierung beim Umformen: Reibung (Adhäsion und Abrasion): - Zwischen Werkstück und Werkzeug - Zusätzlicher Kraftbedarf - Verschleiß an Werkzeugen - Fehler an Werkstückoberflächen

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Schmierung, Oberflächenbehandlung: - Hohe Druckfestigkeit - Geringe Scherfestigkeit ( Verminderung von Reibung) - Gute Temperaturbeständigkeit - Gute Haftfähigkeit Schmierstoffe: - Fest: Graphit, Molybdändisulfid, Metalle, Kunststoffe - Flüssig: Öle, Emulsionen, wässrige Lösungen Gesenkformen (Schmieden): Definition: Gesenkschmieden ist ein Warm-Massivumformverfahren. Es gehört zu den Druckumformverfahren mit gegeneinander bewegten Formwerkzeugen, wobei der Werkstoff in eine bestimmte Richtung gedrängt wird und die Form der im Gesenk vorhandenen Gravur annimmt. Anwendung: Werkstücke, die höheren Einsatzbelastungen ausgesetzt sind und dann nicht mehr durch Gießverfahren erzeugt werden, bspw Achsschenkel, Pleuelstangen Stauchen: Verminderung der Ausgangshöhe ohne große Breitung und ohne große Gleitwege entlang der Werkzeugwand. Stofffluss im Wesentlichen parallel zur Werkzeugbewegung Breiten: Seitliches Verdrängen des Werkstoffes von innen nach außen – oft nach weit fortgesetztem Stauchen – bei langen Gleitwegen unter hohen Normaldrücken. Stofffluss im Wesentlichen senkrecht zur Werkzeugbewegung Steigen: Ausfüllen tiefer Hohlräume der Gravur bei örtlicher Vergrößerung der Ausgangshöhe mit teils langen Gleitwegen unter hohen Normaldrücken nach Eintritt eines Teils des seitlich abfließenden Werkstoffes in den Gratspalt. Stofffluss senkrecht zur und parallel zur Werkzeugbenutzung Fließpressen: Definition: Fließpressen ist ein Massivumformverfahren, bei dem der Werkstoff unter Einwirken eines hohen Druckes zum fließen gebracht wird - Umformung bei Raumtemperatur (Kaltfließpressen) ergibt pressblanke Werkstücke mit hoher Maßgenauigkeit - Bei hohen erforderlichen Presskräften oder großem Formänderungsgrad erfolgt die Umformung bei Schmiedetemperaturen (Warmfließpressen). Es resultieren Werkstücke mich geringer Maßgenauigkeit und rauer Oberfläche à฀ Nacharbeit Verfahren: Das Verfahren kann in Vorwärtsfließpressen und Rückwärtsfließpressen untergliedert werden

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Strangpressen: Definition: Strangpressen wird ein auf Warmumformungstemperatur erwärmter Block, der von einem Aufnehmer umschlossen ist, mittels Pressstempel durch eine Formmatrize gedrückt. Dabei nimmt der austretende Strang die Form der Matrize an. Verfahren: Das Verfahren kann in Vorwärtsstrangpressen und Rückwärtsstrangpressen untergliedert werden. Durch die Umformung wird der Ausgangsquerschnitt des Werkstückes vermindert und ein Strang mit vollem oder hohlem Endquerschnitt erzeugt Durchziehen: Definition: Durchziehen ist Zugdruckumformen eines Werkstückes durch eine in Ziehrichtung verengte Werkzeugöffnung Verfahren: Die verwendeten Verfahren werden in Gleitziehen und Walzziehen untergliedert. Es können sowohl Voll- als auch Halbprofile hergestellt werden. Im bereits vorhandenem Halbprofil befindet sich ein Stopfen, um die neue innere Kontur beizubehalten. Definition Blechumformung: Umformung von flächenhaften Werkstücken ohne beabsichtigte Veränderung der Wanddicken. Tiefziehen: Definition: siehe Blechumformung Tiefziehen mit starren Werkzeugen: - Tiefziehen im Erstzug mit Niederhalter - Tiefziehen im Weiterzug ohne Niederhalter - Stülpziehen Tiefziehen mit elastischen Werkzeugen: - Tiefziehen mit Gummistempel - Tiefziehen mit Gummikissen Knickbauchen Schneiden: Scherschneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden Spanen: Definition: Spanen ist mechanisches Abtrennen von Werkstoffschichten von einem Werkstück in Form von Spänen mit Hilfe von Werkzeugschneiden à฀ Gestaltungsprinzip: geometrisches erzeugen oder Nachformen

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Definition Spanen mit geo. Bestimmten Schneiden: Prozess, bei dem ein in seiner Geometrie definierter Schneidkeil in die Randschicht eines Werkstückes eindringt, den in der Richtung der Relativbewegung liegenden Werkstoff verdrängt und zu einem Span formt. Drehen: Definition: Drehen ist Spanen mit geschlossener, meist kreisförmiger Schnittbewegung und beliebiger, quer zur Schnittrichtung liegender Vorschubbewegung Bohren: Definition: Bohren ist Spanen mit kreisförmiger Schnittbewegung, bei der die Drehachse des Werkzeugs und die Achse der zu erzeugenden Innenfläche identisch sind und die Vorschubbewegung in Richtung dieser Achse verläuft. à฀HSS-Bohrer, Gelötete Hartmetallbohrer, Einteilige Hartmetallbohrer, Bohrer mit Wendeschneidplatte, Keramische Bohrer Fräsen: Definition: Fräsen ist Spanen mit kreisförmiger, einem meist mehrzahnigen Werkzeug zugeordneter Schnittbewegung und mit senkrecht oder auch schräg zur Drehachse des Werkzeuges verlaufender Vorschubbewegung zur Erzeugung beliebiger Werkstoffoberflächen à฀Vollhartmetallfräser (Radiusfräser, Schaftfräser, Langlochfräser, Schruppfräser) Wendeschneidplattenfräser (Planfräser, Eck-/Nutenfräser, Plan- und Kopierfräser)

Definition mit geo. unbestimmten Schneidenformen: Fertigungsverfahren, bei denen der Zerspanvorgang von einer Vielzahl von Schneiden durchgeführt wird (Massenritzen), wobei die Schneiden regellos zum Einsatz kommen. Die Schneidenanzahl, dieSchneidengeometrie und die Lage der Schneiden zum Werkstück sind nicht bestimmt. Schleifen: Definition: Der Materialabtrag erfolgt bei diesem Verfahren dadurch, dass mehr oder weniger regellos geformte Körner aus Hartstoff mit dem Werkstoff in Eingriff gebracht werden. Hohnen: Definitionen: Spanen mit geo. unbestimmten Schneiden, wobei die vielschneidigen Werkzeuge eine aus zwei Komponenten bestehende Schnittbewegung ausführen, von denen mindestens eine Komponente hin- und hergehend ist, so dass die bearbeitete Oberfläche sich definiert überkreuzende Spuren aufweist.

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Kühlschmierstoffe: Aufgaben: - Steigerung der Werkzeug – Standzeit - Steigerung der Schnittgeschwindigkeit - Verbesserung der Oberfläche - Senkung der Zerspankräfte Man unterscheidet bei Kühlschmierstoffen zwischen nichtwassermischbarer KSS und wassermischbarer KSS Anforderungen: - Kühlvermögen, um entstehende Wärme abzuführen - Schmierwirkung zur Reduzierung der Reibung - Spänetransport - Druckbeständigkeit - Korrosionsschutz der Maschinenkomponenten - Temperaturstabilität

Randzone & Vollmaterial:

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