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FH Technikum Wien – Internationales Wirtschaftsingenieurwesen – MIWI1 – 30.Oktober 2008 Fernlehre Teil1 Produktionsverfahren und -systeme ausgeführt von:

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1 FH Technikum Wien – Internationales Wirtschaftsingenieurwesen – MIWI1 – 30.Oktober 2008 Fernlehre Teil1 Produktionsverfahren und -systeme ausgeführt von: Thomas Alexander Löwy

2 FH Technikum Wien – Internationales Wirtschaftsingenieurwesen – MIW1 Fernlehre Teil1 Produktionsverfahren und -systeme 1.Wie wird das Urformen unterteilt? 2.Nennen Sie die wichtigsten Vorteile und Nachteile des Gießens gegenüber anderen Fertigungsverfahren. 3.Beschreiben Sie die einzelnen Fertigungsschritte beim Gießen mit verlorener Form. 4.Beschreiben Sie Fertigungsschritte beim Feingießen und nennen Sie Vorteile und Nachteile des Feingießens? 5.Wodurch unterscheidet sich das Gießen mit Dauerform vom Gießen mit verlorener Form? 6.Welche Formenbeanspruchungen beim Gießen mit Dauerformen treten auf und aus welchem Material werden Dauerformen hergestellt? 7.Beschreiben Sie die Unterschiede zwischen Gusseisen mit Kugelgraphit und Gusseisen mit Lammellengraphit. 8.Nennen Sie Vorteile und Nachteile der beiden genannten Werkstoffen. 9.Warum ist die Gießtemperatur beim Gießen von Gusseisen geringer als beim Stahlguss? 10.Beschreiben Sie das Thixogießen und nennen Sie seine Vorteile.

3 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Wie wird das Urformen unterteilt? FH Technikum WienFolie 3 Urformen aus dem gas- oder dampfförmigen Zustand Gießen mit Dauerform Gießen mit verlorener Form Rapid Prototyping aus dem flüssigen Zustand Urformen aus dem flüssigen, breiigen oder pastenförmigen Zustand Galvanoplastik Urformen aus dem ionisierten Zustand durch elektrolytisches Abscheiden Pressen und Formen Pulvermetallurgie Rapid Prototyping aus dem festen Zustand Urformen aus dem festen Zustand Einteilung nach DIN 8580 Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 27

4 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Nennen Sie die wichtigsten Vorteile und Nachteile des Gießens gegenüber anderen Fertigungsverfahren. Vorteile Freizügigkeit des Gestaltens Nahezu alle technisch-relevanten metallischen Werkstoff gießbar Komplexe Bauformen realisierbar endmaßnahes Fertigungsverfahren Nachteile Lunkerbildung im Guss hohe Werkzeug- und Maschinenkosten hohes Maß an Know-How (z.B. Konstrukteure) FH Technikum WienFolie 4 Quelle: Enzyklopädia Fertigungstechnik

5 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Beschreiben Sie die einzelnen Fertigungsschritte beim Gießen mit verlorener Form. (Annahme: Dauermodell) FH Technikum WienFolie 5 hohler Bauteil Kernum ein Schwindmaß größer als gewünschtes Bauteil Kernmarken als Auflagestellen des Kerns Kernkasten Herstellung des Kerns zweiteiliger Kasten Verdichtung des Formstoffs mittels Hand oder Maschine öffnen der Form zur Entnahme des Modells und Einlegen des Kerns anschließendes Schließen und Gießen Formhälften werden geklammert um ein Aufschwimmen des Oberkastens zu verhindern Nach Abkühlung Entfernung von Formstoffresten; Entfernung von Einguss, Speiser und Lauf; Entfernung des Grates am Gußteil Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 63

6 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Beschreiben Sie Fertigungsschritte beim Feingießen und nennen Sie Vorteile und Nachteile des Feingießens? FH Technikum WienFolie 6 1. Herstellen der Modelle und der Gießsysteme 2. Zusammenbau zu Gießeinheiten 3. Herstellen der Gießformen 4. Ausschmelzen und Brennen 5. Schmelzen und Gießen 6. Entformen 7. Trennen 8. Schleifen 9. Prüfen und Kontrollieren (Qualitätsprüfung) Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 81ff Konstruieren und Gießen 2008 / Seite 9ff

7 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Beschreiben Sie Fertigungsschritte beim Feingießen und nennen Sie Vorteile und Nachteile des Feingießens? Vorteile hohe Maßgenauigkeit hohe Oberflächenqualität hohe Gestaltungsfreiheit Herstellung von Bauteilen mit komplizierten Hohlräumen und Hinterschneidungen Wirtschaftlichkeit freie Werkstoffwahl geringer Bearbeitungsaufwand gratfreie Gußteile Nachteile hoher Verfahrensaufwand FH Technikum WienFolie 7 Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 81ff Konstruieren und Gießen 2008 / Seite 9ff

8 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Wodurch unterscheidet sich das Gießen mit Dauerform vom Gießen mit verlorener Form? DauerformenDauerformen –werden nicht zerstört und überstehen mehrere Gußvorgänge –werden für die Produktion größerer Serien verwendet Verlorene FormenVerlorene Formen –werden nach dem Gießen zerstört –werden für die Produktion einzelner Gußteile (Einzelstücke) bzw. kleinerer Serien verwendet FH Technikum WienFolie 8 Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic

9 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Welche Formenbeanspruchungen beim Gießen mit Dauerformen treten auf und aus welchem Material werden Dauerformen hergestellt? FH Technikum WienFolie 9 Materialien Grauguß Temperguß Warmarbeitsstahl Materialien Grauguß Temperguß Warmarbeitsstahl Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 90

10 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Beschreiben Sie die Unterschiede zwischen Gusseisen mit Kugelgraphit und Gusseisen mit Lammellengraphit. FH Technikum WienFolie 10 gute Festigkeitswerte, Zerspanbarkeit und Bruchdehnung kugelförmige Graphiteinlagerungen verringern Kerbwirkung kann vergütet und randschichtgehärtet werden gute Gleiteigenschaften, Zerspanbarkeit, Gießbarkeit und Schwingungsdämpfung begrenzte Zugfestigkeit und geringe Zähigkeit > 2% Kohlenstoffanteil Gusseisen mit Lammellengraphit Gusseisen mit Kugelgraphit Quelle:

11 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Nennen Sie Vorteile und Nachteile der beiden genannten Werkstoffen. FH Technikum WienFolie 11 +höhere Festigkeit +gute Korrosionsbeständigkeit hohe Neigung zur Porosität und Lunkerbildung geringe Schwingungsdämpfung +hoch verschleißfest +gute Zerspanbarkeit +geringes Schwindmaß (~ 1%) +hohe Korrosionsbeständigkeit +gut schwingungsdämpfend geringere Festigkeit hohe Sprödigkeit und dadurch stopfempfindlich Gusseisen mit Lammellengraphit Gusseisen mit Kugelgraphit Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 32

12 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Warum ist die Gießtemperatur beim Gießen von Gusseisen geringer als beim Stahlguss? FH Technikum WienFolie 12 Die Antwort lässt sich aus dem nebenstehenden Diagramm ableiten Kohlenstoffgehalt < ~2% C : Stahlguss > ~2% C: Gusseisen Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 31, 35

13 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Beschreiben Sie das Thixogießen und nennen Sie seine Vorteile. FH Technikum WienFolie 13 Das in den 70er Jahren am MIT entwickelte Thixocasting-Verfahren ermöglicht die Herstellung hochwertiger Leichtmetallbauteile aufgrund der positiven Effekte der Verarbeitung teilflüssigen Rohmaterials. Merkmale spezielle Variante des Druckgießverfahrens Werkstoff wird bei einer Temperatur verarbeitet, die zwischen der Liquidus- und der Solidustemperatur des Werkstoffs liegt. halbfester Zustand Voraussetzung: spezielles Material mit feinkörnigem, globulitischem Gefüge wird bei Aluminium- und Magnesiumlegierungen eingesetzt Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 107ff

14 Thomas Alexander Löwy - MIW1 Beschreiben Sie das Thixogießen und nennen Sie seine Vorteile. FH Technikum WienFolie 14 Das Thixogießen ist ein vierstufiger Prozess: Herstellung des Thixo-Vormaterials mittels Stranggießen, wobei durch kornfeinende Maßnahmen (z.B. elektromagnetischem Rühren) eine rosettenförmig bis globulitische Ausbildung des Gefüges erreicht wird. Abtrennen von Bolzen aus dem gegossenen Strang Induktive Erwärmung der Vormaterialbolzen in den teilflüssigen Zustand (Flüssigphasenanteil von ca Vol.- Prozent) Verpressen der fließfähigen teilflüssigen Masse auf einer Kaltkammer- Druckgussmaschine in die Gießform und Erstarrung Quelle: PVS_Skript_Teil1 / Huskic / Folie 107ff Frauenhofer Institut Alu-scout.com Vorteile dichtes Gefüge ohne Poren, Gasanschlüsse und (geringe) Schwindung hohe mechanische Eigenschaften erzielbar Gussteile sind wärmebehandel- und schweißbar


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