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Kontrollfragen Fertigungstechnik

A. Einteilung der Fertigungsverfahren 1. Nennen Sie die 6 Hauptgruppen der Fertigungsverfahren! -

Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten, Ändern der Stoffeigenschaften

2. Nach welchen 3 Gesichtspunkten werden die Fertverfahren eingeteilt? -

Schaffen der Form (Schaffen des Zusammenhaltes)

-

Ändern der Form (Beibehalten, Vermindern, Vermehren des Zusammenhaltes)

-

Ändern der Stoffeigenschaften

3. Nennen sie je 3 Verfahren zu den 6 Hauptgruppen! -

Urformen: Sintern, Gießen, Pulvermetallurgie

-

Umformen: Biegen, Walzen, Tiefziehen, Stanzen, Kanten, Fließpressen

-

Trennen: Schneiden, Drehen, Fräsen, Hobeln, elektroerosives Arbeiten Fügen: Kleben, Schweißen, Nieten, Löten, Kleben, Falzen Beschichten: Bedampfen, Streichen, Galvanisieren Stoffeigenschaftsänderungen: Härten, Magnetisieren, Vergüten

B. URFORMEN 1. Aus welchen Aggregatzuständen kann das Urformen erfolgen - Gas: Abscheiden - Flüssigkeit (breiiger, pastenförmiger Zustand): Gießen - ionisierter Zustand: elektrolytisches Abscheiden - Feststoff (pulverförmiger, körniger Zustand): Sintern 2. Welche Gießverfahren sind von Bedeutung? - Feingießen, Druckgießen, Schleudergießen, Kokillengießen, Stranggießen 3. Verfahrensschritte des Feingießen: - 1. Modellherstellung - 2. Montierung von Hand - 3. Tauchen - 4. Besanden - 5. mehrfaches Wiederholen von 3 und 4 - 6. Ausschmelzen und Brennen - 7. Gießen - 8. Ausklopfen - 9. Trennen 4. Für welche Werkstoffe wird das Druckgießen verwendet? - Kaltkammerverfahren für alle Legierungen der Metalle: Sn, Zn, Pb, Mg, Al - Warmkammerverfahren nicht für reaktive Materialien wie Al, Mg

5. Vorteile des Druckgießens: - Saubere, glatte Oberflächen - Sehr vielseitige und genaue Ergebnisse ohne Nacharbeit - Sehr leichte Produkte, geringe Wanddicken - Die Form kann mehrmals verwendet werden, da sie aus haltbarem Material ist 6. Verfahren der Pulvermetallurgie: Pulverherstellung Mischen Pressen (à Grünling) Sintern ( bei 75% Schmelztemperatur) Nachbearbeitung Schmelztemperaturen/ Dichte ausgewählter Werkstoffe: Stahl: 1500°C 7,87 g/cm³ (Eisen) Kupfer: 1000°C 8,96 g/cm³ Aluminium: 660°C 2,74 g/cm³

7.1. Vorteile der Pulvermetallurgie: - Hochreine Werkstoffe - Werkstoffgemische, die nicht in Schmelze hergestellt werden können - Keine Werkstoffverluste - Leicht automatisierbar - wenige Verfahrensschritte - Porige Körper herstellbar (Notlauf) 7.2. Nachteile der Pulvermetallurgie: - Teure Presswerkzeuge & Schutzgas - Schwinden beim Abkühlen - Hohe Stückzahlen notwendig - Nur einfache Formen & Profile - Nur porige Werkstücke

8. Drei Möglichkeiten der Pulvergewinnung: - Verdüsen/ Zerstäuben einer Schmelze (Gaszerstäubung, Zentrifugalzerst.) - Reduktion von Metalloxiden Sieben - Abscheiden aus der Gasphase zermahlen des Metallschwammes - elektrolytische Abscheidung 9. Anwendung der Pulvermetallurgie: - Hochleistungswerkstoffe - Massenteile in ET, MTR, FWT - Sonderwerkstoffe (Hartmetalle, Metakllkohle, Kontakte, DiamantWS, KeramikWS)

C. UMFORMEN 1. Gittertypen: - kfz-Gitter: Al, Cu, Ni, Ag, Au, Pt - krz-Gitter: Mo, Cr, Mo, Ta, W - Hex-Gitter: Zn, Be, Mg 2. Was ist das Grundgesetz der Umformtechnik? 3

0 i 1

3. Wie ist der Umformgrad definiert? x1 1 x

dx

ln

x1 x0

:

x0

4. Umformgradberechnungen: ln h1/h0= -0,693; ln b1/b0= ln l1/l0= 0,3471 6. Ist Mg gut umformbar? nein, weil es ein hex Gitter besitzt à nur 3 Gleitsysteme (eine Gleitebene x 3 Gleitrichtungen

D. SPANEN 1. Winkel am Drehmeißel: = Freiwinkel, = Keilwinkel, = Spanungswinkel, = Wirkrichtungswinkel, =Einstellwinkel, = Vorschubrichtungswinkel 2. Nennen Sie die 6 Grundbewegungen: - Schnittbewegung (à sorgt für einmalige Spanabnahme) - Vorschub~ (à mehrmalige od. kontinuierliche Spanabnahme) - Wirkbewegung = Schnitt~ + Vorschub~ - Anstell~ (im Eilgang ohne Span; Positionierung Werkzeug am Werkstück) - Zustell~ (legt Spantiefe fest) - Korrektur~ (à Werkstück, Werkzeug abhängig / Fehlerausgleich) 3. Schnittgrößen und Spanngrößen; Beziehungen mittels - Schnittgrößen: Vorschub f Schnitttiefe ap - Spangrößen: Spanbreite b Spanungsdicke h f * ap = b * h = A

b = ap / sin

h = f * sin

( mit A... Spanquerschnitt) 4. Berechnung der Schnittkraft und der Motorleistung: PGes= Fc vc + Ff f +FP *0 P~ Fc vc* Fc = Kc * A = Kc * b* h Kc = Kc1.1 * h–m -m Fc = Kc1.1 * h * b * h = Kc1.1 * b * h1-m

5. Was ist beim Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide alles unbestimmt? - Schneidenanzahl - Geometrie der Schneide - Lage der Schneiden zum Werkstück 6. Welche Schneidstoffe kennen Sie? - Bestimmte Schneide: HSS, Hartmetall, Keramik, Diamant - Unbestimmte Schneide: Wasserstrahl, Quarz, Korund, SiC, CBN, Diamant 7. Welche Bindungsarten gibt es? - metallisch, keramisch, mineralisch, Gummi, Kunstharz, Kleber 8. Was versteht man unter dem Selbstschärfeffekt? - Ausbruch abgenutzter Schleifkörper aus der Schleifscheibe -> neue scharfkantige Schleifoberflächen der Schleifkörper 9. Wie sieht eine geläppte Oberfläche aus? - matt, da beim Läppen keine gerichteten Bearbeitungsspuren auftreten durch loses Korn

E. ABTRAGEN 1. Was bedeutet: - EDM: Electrical Discharge Machining - ECM: Electro-Chemical Machining - LBM: Laser Beam Machining - EBM: Electron Beam Machining 2. Aufgabe des Dielektrikum bei der EDM? - Isolierung von Werkstück und Werkzeug gegen Funkendurchschlag - Spülen à Abtransport von Spänen und Wärme 3. 4. Nennen Sie die drei Phasen zur Entstehung des Metallabtrages! - Aufbau eines leitfähigen Kanals - Funkenüberschlag, Schmelzen und Verdampfen von Material, Bildung einer Dampfblase - Implosion der Dampfblase, Herausschleudern des Materials 5. Nennen Sie die drei Hauptgruppen der EDM-Verfahren! - elektroerosives Senken - elektroerosives Trennen - elektroerosives Schleifen

6. Berechnen Sie die Impulsenergie, den Impulsstrom, die Abtragleistung und die Abtragsdauer bei der EDM!

-

Impulsenergie:

if

3Rt 2 k1

Wi

3

[Ws]

Wi u f ti

-

Impulsstrom:

-

Abtrag/ Abtragleistung: VW

f E K Wi

[cm3 /s]

7. Nennen Sie drei Vorteile der EDM! - weiche Elektrode – hartes Werkstück - kein Härteverzug; keine Härterisse - keine Krafteinwirkung à dünne Werkstücke bearbeitbar - komplizierte Konturen herstellbar - hohe Genauigkeit - Reproduzierbarkeit & Oberflächenqualität 8. Nennen Sie die drei Hauptgruppen bei der ECM! - Formabtragen, Oberflächenabtragen, Ätzen 9. Wie ist das Werkstück bei der ECM gepolt? - positiv à anodische Metallauflösung 10. Welche ECM – Entgratverfahren kennen sie? - Formentgraten, Ätzentgraten, Badentgraten 11. Nennen Sie zwei Vor- und Nachteile der ECM! - Vorteile: harte und verschleißfeste Werkstoffe temperaturempfindliche Werkstoffe kein Grat komplizierte Durchbrüche, Gravuren, Gesenke möglich gut automatisierbar - Nachteile: hoher Energieverbrauch geringe Abtragleistung korosive Wirkung des Elektrolyten Umweltbelastung 12. Berechnen Sie die Abtragszeit und die Abtragsleistung bei der ECM! A I t V m A I z F P - Abtragleistung t t t z F V t - Abtragzeit P 13. Verfahren für die Herstellung von Leiterplatten: - Folienätzen 14.

15. Arbeitsschritte beim Formteilätzen: - Beschichten mit Fotolack - Belichten durch ein Maske entsprechend der gewünschten Form - Entwickeln (Herausätzen der belichteten Stellen im Fotolack) - Ätzen der Metallschicht - Lösen des Fotolackes 16. Vorteile des Formteilätzens: - sehr komplizierte Formen - keine mechanische Belastung - hohe Genauigkeit - kein Grad

F. SCHWEIßEN 1. Beschreiben Sie den Zündvorgang beim Lichtbogenschweißen! - Aufsetzen à Kurzschlussstrom à Erwärmung à e- Aussendung à e- Gas à e- werden beschleunigt im elektrischen Feld zwischen Werkstück und Elektrode à durch schnelle e- bei Aufprall Luft ionisiert à e- & +- Ionen frei - >Zündung-> e- zum WST,+ zum WZ 2. In welche Richtung erfolgt der Werkstoffübergang beim Überkopfschweißen? - nach oben: immer von Elektrode zum Werkstück 3. Welche Stromstärke muss bei einer Elektrode von 4mm Kerndrahtdurchmesser eingestellt werden? - 40 A pro mm Durchmesser à 160 A +/- Korrektur für Ummantelung & WST 4. In welche Richtung wird der Lichtbogen abgelenkt? - von Anschlussklemmen weg - von Außenkanten weg - zu Massen hin 5. Nennen Sie drei Gegenmaßnahmen gegen die Blaswirkung! - Gegenpol anlegen - Elektrode neigen - Wechselstrom Schweißen 6. Wie hoch darf die Leerlaufspannung bei einem Schweißgenerator maximal sein? - 100 V wegen Schutz 8. Nennen Sie die obere Grenze der Kleinspannung! - 42 V wegen I...