Formgebung der Werkstoffe

Werkstofftechnik 2

Das Kapitel Formgebung der Werkstoffe in unserem Online-Kurs Werkstofftechnik 2 besteht aus folgenden Inhalten:

1. Gießverfahren

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Gießverfahren

   

   GießvorgangDer Hauptvorgang des Gießens besteht darin eine beruhigte, metallische Schmelze in eine Form zu Gießen. Die Form gibt dabei die äußere Kontur des Werkstücks wieder. Damit das Werkstück auch möglichst schnell und fehlerfrei aus der Schmelze entstehen kann, werden der Schmelze kurz vor dem Abguss notwendige Zusätze wie Keimbildner, Desoxidationsmittel und Abdeckmittel beigemengt. Speziell das Abdeckmittel dient als Schutz ...

2. Sandguss

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Gießverfahren > Sandguss

   

   Der Sandguss ist nach wie vor das am Häufigsten eingesetzte Gießverfahren. Hierzu verwendet man eine kompakte aus Quarzsand modellierte Form. Die Form entsteht durch Einbetten des Werkstückmodells in den Quarzsand.Kästen für den Sandguss Bindemittel beim SandgussDem Quarzsand werden organische und anorganische Bindemittel zugefügt.Organische Bindemittel: Öle, Dextrin, Furanharz, CelluloseAnorganische Bindemittel: ...

3. Formguss

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Gießverfahren > Formguss

   

   Beim Formguss, bzw. Formmaskenguss, werden aus Sand erzeugte und verlorene Formen verwendet, die aus dünnen Schalen bestehen. Die Stabilität erhalten die Formen durch den eingesetzten Kleber. Ist die Stabilität dennoch nicht ausreichend ist die Schale im Formkasten mit Sand zu hinterfüllen. Formmasken zum Gießen von Automobilteilen Herstellung der FormmaskeDie Herstellung der Formmaske verläuft größtenteils automatisch. Ein Sand-Phenolharz-Gemisch ...

4. Ausschmelzverfahren

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Gießverfahren > Ausschmelzverfahren

   

   Dieses Verfahren arbeitet wie der Formguss mit verlorenen Formen und Modellen. Der Unterschied besteht hierbei in der Herstellung der Modelle, die eine metallische Urform voraussetzt. Herstellung der FormDas Material, aus dem das Modell besteht, ist zumeist Wachs oder Kunststoff. Dieses Modell wird in eine flüssige Formmasse getaucht, die einen ethylsilikatischen Binder beinhaltet. Anschließend geschieht folgendes:Besanden der Formmasse $\Longrightarrow $Formmasse geliert durch Zusatz ...

5. Kokillenguss

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Gießverfahren > Kokillenguss

   

   Kokillenguss von GoldDer Kokillenguss zählt neben dem Druckguss und dem Schleuderguss zu den Gießverfahren, bei denen die Formgebung in einer metallischen Dauerform, einer Kokille, erfolgt. Der für die Dauerform verwendete Werkstoff ist entweder Gusseisen oder Stahl. Aufgrund der enormen Fertigungskosten für eine Dauerform, empfiehlt sich die Verwendung ausschließlich für den Einsatz zur Serienfertigung. Da es sich bei dem Material der Dauerform auch um einen schmelzbaren ...

6. Druckguss

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Gießverfahren > Druckguss

   

   Ein spezielle Variante des Kokillengusses ist der Druckguss. Hierbei wird die Schmelze nicht auf oder in die Dauerform gegossen, sonder stattdessen mit hohen Drücken von bis zu 1200 bar in die Form gepresst. Die zusätzlich notwendigen Form-Schließkräfte erreichen Werte im mittleren fünfstelligen Kilonewton-Bereich. Dies gewährleistet selbst den Abdruck feinster Konturen.  Ein weiterer Vorteil dieser Gießart findet sich in der umgebenden Geometrie. So kann ...

7. Schleuderguss

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Gießverfahren > Schleuderguss

   

   Beim Schleuderguss wird die Metallschmelze unter Einwirkung der Zentrifugalkraft einer rotierenden Form zugeführt und dort zum Erstarren gebracht. Ähnlich wie beim Druckguss, bewirkt die Zentrifugalkraft eine Formfüllung durch Druck.Verfahrensarten beim SchleudergussJe nachdem wie die Drehachse ausgerichtet ist, spricht man entweder vom vertikalen oder horizontalen Schleudergießen. Wie der Druckguss, weist auch der Schleuderguss eine besonders hohe Maßgenauigkeit und Lunkerfreiheit ...

8. Erstarrung reiner Metalle

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Erstarrung reiner Metalle

   

   In der bisherigen Betrachtung von Gießverfahren wurde vorzugsweise auf die Vorteile eines jeden Verfahrens eingegangen. Nun wird auf die im Prozess und speziell bei der Erstarrung potentiell auftretenden Fehler eingegangen.Bei der Erstarrung reiner Metalle treten aufgrund von Verfahrensfehlern oft Gussfehler auf ,die zu einer Minderung der Gebrauchsfähigkeit des Gusserzeugnisses führen können. Zu den häufigsten Fehlern zählen hierbei:Die Bildung von Poren,Die Bildung ...

9. Porenbildung und Mikrolunker

   Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Erstarrung reiner Metalle > Porenbildung und Mikrolunker

   

   Wird beim Gießvorgang nicht ausreichend aufgepasst, so kann es zu Bildung von Poren und Mikrolunker kommen.Entstehungsursache von Poren und MikrolunkernBeim Metallschmelzen ist es Fakt, dass die Gaslöslichkeit mit sinkender Temperatur stark abnimmt. Zudem ist die Löslichkeit durch den Partialdruck des Gases beeinflusst. Beide Umstände lassen sich durch das Sievertsche Quadratwurzelgesetz beschreiben.Sievertsches Quadratwurzelgesetz $ c_i = K(T) \sqrt{p_i} $ $ c_i = ...

10. Lunkerbildung

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Erstarrung reiner Metalle > Lunkerbildung

    

    Reinmetallische Werkstoffe haben die Eigenschaft, dass sich ihr Volumen von der Gießtemperatur hin zur Raumtemperatur reduziert. Dieser Vorgang kann in drei Bereiche unterteilt werden:Volumenschwindung im flüssigen Zustand [Gießtemperatur] $\Longrightarrow \triangle V_1 $Volumenschwindung im erstarrenden Zustand [Solidustemperatur] $\Longrightarrow \triangle_{e} = \triangle V_{1/s} $Volumenschwindung im festen Zustand [Raumtemperatur] $\Longrightarrow \triangle V_{s} $.In der nachfolgenden ...

11. Erstarrung von Legierungen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Erstarrung von Legierungen

    

    Im vorangegangenen Kurstext wurde der Erstarrungsvorgang und die damit verbundenen Auswirkungen bei reinen Metallen untersucht. Nun soll dieser bei Legierungen untersucht werden. Im direkten Vergleich zeigt sich, dass Legierungen im Gegensatz zu reinen Metallen nicht nur einen Erstarrungs-[temperatur]punkt besitzen sondern einen Erstarrungs-[temperatur]bereich. Dieser Bereich liegt vor, da die Löslichkeit einer festen legierten Phase bei einer bestimmen Temperatur stark von der Löslichkeit ...

12. Seigerungen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Erstarrung von Legierungen > Seigerungen

    

    Konnte ein Mischprozess nicht vollständig ablaufen, ergeben sich Konzentrationsunterschiede. Diese werden als Seigerungen bezeichnet. Die nachfolgende Abbildung soll den Unterschied zwischen einer vollständigen und unvollständigen Diffusion verdeutlichen.DiffusionsausgleichArten von SeigerungenMan unterscheidet drei Arten von SeigerungenKornseigerungen,Kristallseigerungen undBlockseigerungen.Korn- und Kristallseigerungen erstrecken sich nur über den Querschnitt ...

13. Rissbildung und Erstarrungsmorphologie

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Erstarrung von Legierungen > Rissbildung und Erstarrungsmorphologie

    

    Risse, speziell Warmrisse, entstehen während der Erstarrung von Legierungen. Der Temperaturbereich bei dem sich Risse bilden, wird durch die Liquidus- und Solidustemperatur begrenzt. Risse enstehen durch Erstarrungsspannungen und ihre Zunahme endet zeitgleich mit dem Abschluss des Erstarrungsvorgangs. Oft verschwinden Risse auch wieder, wenn nachfolgende Schmelze sie wieder verschließt. Warmrisse werden aufgrund der verursachenden Spannungen häufig als Spannungslunker bezeichnet.Neben ...

14. Gießbarkeit

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Gießen > Gießbarkeit

    

    Ob ein Körper im Gießvorgang vollständig und fehlerfrei abgebildet werden kann, hängt letztlich immer von der Gießbarkeit des Metalls ab. Die Gießbarkeit umfasst drei Bestandteile:FormfüllungsvermögenFließvermögenSpeisungsvermögenFormfüllungsverhalten $\Longrightarrow $ Alle in der Form vorgegebenen Konturen werden von der Schmelze abgebildet. Gütekriterien sind Viskosität und Oberflächenspannung der Schmelze.Fließvermögen ...

15. Herstellung des metallischen Pulvers

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Pulvermetallurgie > Herstellung des metallischen Pulvers

    

    Die Pulvermetallurgie ist stark an die Verarbeitungsmethoden der Keramik angelegt und umfasst drei Ablaufschritte. Zu Beginn gilt es das metallische Pulver herzustellen. Dieser Vorgang zeichnet sich besonders durch seine unterschiedlichen Varianten aus, d. h. je nach Größe und Form der Teilchen entsteht ein individuelles Pulver. Schon mit der anfänglichen Zusammensetzung des Pulver kann Einfluss auf die späteren Anforderungen des Werkstücks genommen werden. Aber auch auf ...

16. Herstellung von Formteilen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Pulvermetallurgie > Herstellung von Formteilen

    

    Die Formgebung eines metallischen Pulvers schließt sich meistens direkt an die Pulverherstellung an. Aber auch schon zum Ende der Pulverherstellung wird Einfluss auf die Formgebung genommen. So wird die Pressbarkeit beeinflusst in dem man dem Pulver Gleitmittel zumischt, damit die Reibung zwischen Pulverteilchen und Formwand reduziert wird. Ist die Pulverherstellung abgeschlossen, folgt die Formgebung.Da in vielen Betrieben das Pulver extern bezogen wird, beginnt die Pulvermetallurgie ...

17. Sintern der Formpresslinge

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Pulvermetallurgie > Sintern der Formpresslinge

    

    Liegt das Pulver in der gewünschten quasifesten Form vor, so kann der Pulverpressling gesintert werden.Sinterteile fahren in Durchlaufofen Das Sintern hat den Zweck den Pulverpressling zur verdichten, damit zum einen die Porösität verringert wird und zum anderen die gewünschten technischen Eigenschaften erzielt werden. Hierzu wird der Pressling dem Formwerkzeug entnommen und einem Ofen zugeführt. Im Ofen herrschen Temperaturen $ T_{sint} $ die unterhalb der Schmelztemperatur ...

18. Nachbehandlung gesinterter Formteile

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Pulvermetallurgie > Nachbehandlung gesinterter Formteile

    

    In diesem Kurstext soll kurz auf sich an den Sintervorgang anschließende Nachbehandlung eingegangen werdenNachbehandlung gesinterter FormteileJe nach Anforderung müssen gesinterte Formteile nachbehandelt werden. Dazu zählen neben dem Schleifen und Polieren zum Entgraten, besonders die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften sowie der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit. Liegen kleine Teile mit geringer Dichte vor, so kann ein Nachpressen zum gewünschten Ziel ...

19. Änderungen im Gefüge

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Umformen > Änderungen im Gefüge

    

    Die Umformtechnik beschäftigt sich mit der Umformung von Formteilen und Halbzeug. Hierbei wird die Plastizität der Metalle ausgenutzt, die sich aus der Erzeugung und Bewegung von gleitfähigen Versetzungen im Metall ergibt. Dabei spielt vor allem die vorliegende Prozesstemperatur eine entscheidende Rolle:Liegt die Temperatur im unteren und mittleren Bereich, so führt eine Umformung zu einer Verfestigung.Liegt die Temperatur hingegen im oberen Bereich, so ist eine Entfestigung in ...

20. Walzen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Umformen > Verfahren > Walzen

    

    Walzanlage Walzen - VerfahrenDas Walzen stellt ein Umformungsverfahren dar, das immer dann vorzugsweise eingesetzt wird, wenn es um die Herstellung von Blechen, Stangen und Rohren geht. Im geringeren Umfang werden auch Werkstücke durch Walzvorgänge hergestellt oder bearbeitet. Trotz verschiedener Anwendungsgebiete fällt der größte Anteil aller Walzvorgänge auf das Flachwalzen von Blechen, die anschließend ihre Verwendung im Karosserie- oder Gehäusebau ...

21. Schmieden

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Umformen > Verfahren > Schmieden

    

    Das Schmieden ist eine Verfahrensart, die sich in Freiformschmieden und Gesenkschmieden unterteilt. FreiformschmiedenDie simplere Variante ist dabei das Freiformschmieden. Hier erfolgt die Bearbeitung mit sehr simplen Werkzeugen, die nur in geringem Umfang der letztlich gewünschten Form und Abmessung der fertigen Schmiedestücke entspricht. Daher wird immer nur eine Teilfläche des Werkstücks bearbeitet, dh. Abschnitt für Abschnitt. Anzutreffen ist diese Schmiedeart mit ...

22. Strang- und Fließpressen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Umformen > Verfahren > Strang- und Fließpressen

    

    Das Strang- und das Fließpressen sind grundsätzlich sehr ähnlich, unterscheiden sich jedoch in ihrer Kontinuität. Während das Strangpressen in einem Verfahrensschritt abläuft, erfolgt die Formgebung beim Fließpressen diskontinuierlich. StrangpressenMöchte man Al- oder Cu-Legierungen zur Stangen, Profilen oder Hohlprofilen verarbeiten, erfolgt dies fast ausschließlich durch Strangpressen. Stahl wird aufgrund der hohen notwendigen Temperaturen und ...

23. Tiefziehen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Umformen > Verfahren > Tiefziehen

    

    Als letztes Umformverfahren wird nun das Tiefziehen behandelt. Ohne das Tiefziehen wäre der Bau von Kraftfahrzeugen undenkbar. Beinahe alle Teile der Karosserie werden durch Tiefziehen eines ebenen Bleches erzeugt.Die durch Tiefziehen erzeugten Teile oder Körper sind fast ausschließlich sehr dünnwandig. AnschauungsbeispielEin besonders anschaulicher Tiefzieh-Vorgang ist die Herstellung eines einfachen Kochtopfes. Am Anfang existiert nur das Blech, welches den verfahrensspezifischen ...

24. Zerspanverfahren

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Zerspanen > Zerspanverfahren

    

    Unter dem Zerspanen eines Werkstoffes fasst man alle Bearbeitungsverfahren zusammen, bei denen überflüssiges Material mit Hilfe einer Schneide vom Werkstoff in Form von Spänen mechanisch abgetrennt wird. Daher spricht man beim Zerspanen auch von einem trennenden Bearbeitungsverfahren. ZerspanenBei vielen handwerklichen Tätigkeiten treten Zerspanungen auf:BohrenFeilen,SägenSchleifenHobeln,Polieren,usw.Zerspanen mit einer SchneideBeim Zerspanen mit einer Schneide dringt ...

25. Zerspanbarkeit einphasiger und zweiphasiger Metalle

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Zerspanen > Zerspanbarkeit einphasiger und zweiphasiger Metalle

    

    In diesem Kurstext erfolgt die Betrachtung der Zerspanbarkeit einphasiger und zweiphasiger Metalle: Einphasige MetalleDie Zerspanbarkeit von einphasigen Metallen ist auf den ersten Blick meistens sehr günstig, da sie plastisch gut verformbar sind und eine geringe Festigkeit aufweisen. Ungünstig hingegen ist, dass sich häufig Aufbauschneiden bilden und auch die Oberfläche des Werkstücks eine unbefriedigende Qualität aufweist.Um diese Probleme weitestgehend zu reduzieren, ...

26. Trennverfahren

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Trennverfahren

    

    Unter dem Begriff Trennen sind alle technischen Verfahren erfasst, die den Zusammenhalt eines Werkstücks örtlich aufheben. Dabei wird mindestens ein kleiner Teil des Werkstücks endgültig vom restlichen Teil getrennt. Die Verfahren zur Erreichung dieses Zustandes unterscheiden sich stark voneinander. Mechanische TrennverfahrenZu den rein mechanischen Trennverfahren zählen:Scherschneiden,Messerschneiden,Beißschneiden, Brechen,Reißen,SpaltenTrennschneider ...

27. Schweißen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Schweißen

    

    Das Schweißen zählt zu den stoffvereinigenden Verfahren. Hierbei werden zwei Werkstoffstücke zu einem neuen Werkstück zusammengefügt. Beim Schweißen wird unterschieden zwischen Schmelz- und Pressschweißverfahren. Das Schmelzschweißen beinhaltet die Verflüssigung der beiden Werkstoffe in der Kontaktzone, ein Vermischen der Werkstoffe zu einer schmelzflüssigen Phase und das abschließende Erstarren. Beim Pressschweißen kommen unterschiedliche ...

28. Schweißverfahren

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Schweißen > Schweißverfahren

    

    Wie vorherigen Kurstext bereits erwähnt, wird nun auf die drei gängigsten Schweißverfahren einzeln eingegangen.Das Warmpressschweißen und das Schmelzschweißen mit ihren Unterkategorien werden auf den beiden nachfolgenden Kursseiten einzeln vorgestellt. Auf das unbedeutendere Kaltpressschweißen wird kurz in diesem Kurstext eingegangen. KaltpressschweißenDas Kaltpressschweißen ist den anderen beiden Verfahren gegenüber eher von sekundärer ...

29. Warmpressschweißen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Schweißen > Schweißverfahren > Warmpressschweißen

    

    Das Warmpressschweißen hat im Gegensatz zum Kaltpressschweißen eine hervorgehobene Wichtigkeit. Die gängigsten Ausprägungen dieser Verfahrensart sind:Widerstandspressschweißen mit dem Widerstandspunktschweißen und dem AbbrennstumpfschweißenDiffusionsschweißenReibschweißenUltraschallschweißenWiderstandspressschweißenBei diesem Verfahren wird der elektrische Widerstand zur Erwärmung der Zügezone in der Fügegrenzfläche ...

30. Schmelzschweißen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Schweißen > Schweißverfahren > Schmelzschweißen

    

    Das Schmelzschweißen ist ein sehr weit verbreiteter Verfahrenstyp. Alle Schmelzschweißverfahren haben gemein, dass der Werkstoff örtlich geschmolzen wird ohne dabei Kraft auf den Körper auszuüben, wie es bei den Pressschweißverfahren üblich war. Die Arbeitstemperatur liegt dabei über der Liquidustemperatur des Werkstoffs. Zu den gängigsten Verfahren dieses Typs zählen das Lichtbogenhand- und das Strahlenschweißverfahren. Daher werden ...

31. Lichtbogenhandschweißen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Schweißen > Schweißverfahren > Schmelzschweißen > Lichtbogenhandschweißen

    

    Bei diesem Schweißverfahren wird ein elektrischer Lichtbogen erzeugt. In diesem Lichtbogen fließt ein elektrischer Strom zwischen einer Kathode (negativ) und einer Anode (positiv) entweder als Gleichstrom oder Wechselstrom. Dass über den Lichtbogen Strom fließt, beruht auf der leitfähig gewordenen Gasstrecke, die ihre Leitfähigkeit durch thermisch erzeugte freie Elektronen und Ionen erlangt. Die Anode ist eine verzehrende Elektrode, die im Laufe des Schweißprozesses ...

32. Strahlenschweißen

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Schweißen > Schweißverfahren > Schmelzschweißen > Strahlenschweißen

    

    Zu den Strahlenschweißverfahren werden Verfahren gezählt bei denen Elektronen-, Laser-, oder Plasmastrahlen zum Einsatz kommen. Alle Verfahren haben gemein, dass Ströme zu Strahlen sehr hoher Energiedichte gebündelt werden. Durch die Bündelung wird auch die Schweißwärme fokussiert und der Wärmeenergiebedarf fällt entsprechend gering aus. Folglich fällt auch die Schweißnaht wünschenswert schmal aus, weshalb auch Mikroschweißen ...

33. Verfahrensablauf beim Löten

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Löten > Verfahrensablauf beim Löten

    

    Löten auf einer PlatineNeben dem Schweißen fungiert auch das Löten als Verfahren zum Verbinden von metallischen Werkstoffen. Dabei werden zwei zu verbindende Metallteile eng aneinander gelegt und der verbliebene Spalt von einem geschmolzenen anderartigen Metall ausgefüllt. Metallteile $\Longrightarrow $ Grundwerkstoff A,Andersartiges Metall $\Longrightarrow $ Lotwerkstoff B,Lötverbindung (schematische Darstellung)sowie ein adäquates Flussmittel ...

34. Weichlöten

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Löten > Weichlöten

    

    Wie bereits im vorherigen Kurstext erwähnt, liegt die Arbeitstemperatur beim Weichlöten unterhalb einer Temperaturgrenze von 450°C. Materialen die bei diesen Temperaturen eine ausgezeichnete Weichlötbarkeit ausweisen, sind Kupfer oder Kupfer in Verbindung mit Zinn. Dabei ist Zinn das  Basismetall der meisten Weichlote. Früher wurde auch vermehrt Blei als Lötwerkstoff eingesetzt, aber aufgrund von Umweltauflagen wird heute auf diesen Werkstoff weitestgehend verzichtet. ...

35. Hartlöten

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Löten > Hartlöten

    

    Anders als bei Weichlöten lassen sich beim Hartlöten Festigkeiten erreichen, die über denen der Grundwerkstoffe liegen. Dennoch ist die Festigkeit diese Verbindung im Vergleich zu Schweißverbindungen geringer.  EinsatzstoffeDie Arbeitstemperatur liegt definitionsgemäß oberhalb der Grenztemperatur von 450°C.  Die zu verarbeitenden Werkstoffe sind zumeist Stähle, Kupfer, Silber oder Nickel. Als Lote verwendet man Materialien, die einen niedrigen ...

36. Kleben

    Formgebung der Werkstoffe > Metallische Werkstoffe > Verbinden > Kleben

    

    Das Kleben stellt die dritte Verbindungsart von metallischen Werkstoffen dar.KlebstoffeHierbei werden die Fügeteile mit Klebstoffen verbunden. Die Klebeverbindung setzt zwei existentielle physikalische Vorgänge voraus:Adhäsion: Ein mechanischer Zusammenhalt beteiligter Phasen, durch molekulare Wechselwirkungen der Grenzflächenschicht.$\rightarrow $ Haftung der Klebschichten an den Oberflächen der Fügeteile.Kohäsion: Auftreten von Bindungskräften zwischen Molekülen ...

37. Urformverfahren

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Urformverfahren

    

    Dass sich Polymerwerkstoffe, bzw. Kunststoffe, in der heutigen Gesellschaft derart erfolgreich etabliert haben, liegt nicht zuletzt in der kostengünstigen Verarbeitung. So sind die Verarbeitungstemperaturen relativ niedrig, und selbst komplizierteste Geometrien können mit Hilfe passender Formen in einem Arbeitsschritt erzeugt werden.In den meisten Fällen werden Kunstoffe daher in der Massenproduktion eingesetzt.Die kommenden Kurstexte geben Ihnen einen Überblick in Bezug ...

38. Gießen von Kunststoffen

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Urformverfahren > Gießen von Kunststoffen

    

    Im Gegensatz zu Metallen, weisen Kunststoffe eine sehr schlechte Gießbarkeit auf. Die Ursache für diese ungüstige Eigenschaft liegt in der Länge der Molekülketten. Sie führt dazu, dass die Schmelzen der Kunststoffe meist zu zähflüssig sind um eine Gießform durch freies Fließen zu füllen.Geschmolzener Kunststoff Da sich nur eine geringer Anzahl von Kunststoffen schmelzen lässt und noch weniger Kunststoffe eine ausreichende Dünnflüssigkeit ...

39. Extrudieren von Kunststoffen

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Urformverfahren > Extrudieren von Kunststoffen

    

    Extruder erfüllen zwei Hauptaufgaben. Zum Einen werden sie genutzt um Kunststoffe zu homogenisieren und zum anderen dienen sie zur Herstellung von thermoplastischen Halbzeugen. Gerade letzteres ermöglicht die Erstellung komplexer Bauformen, die sowohl sprödes als auch weiches Ausgangsmaterial besitzen.Extruder in der Kunststoffindustrie Dabei kann man zwischen verschiedenen Bauformen des Extruders unterscheiden:Kolbenextruder $\Longrightarrow $ Druck wird mit einem Kolben erzeugt. Schneckenextruder ...

40. Spritzgießen von Kunststoffen

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Urformverfahren > Spritzgießen von Kunststoffen

    

    Das Spritzgießen ist im Gegensatz zum Extrudieren ein diskontinuierliches und gleichzeig wichtigste Verfahren zur Herstellung von Massenteilen aus Kunststoff dar. Besonders die erreichbare Form- und Maßgenauigkeit, sowie die erreichbare Komplexität zeichnen das Spritzgießen als Urformverfahren aus. Zudem lässt sich das Endprodukt in einer vergleichweise hohen Fertigungsgeschwindigkeit in einem Herstellungsschritt aus dem granulierten Rohmaterial erzeugen.Spritzgussmaschine ...

41. Schäumen von Kunststoffen

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Urformverfahren > Schäumen von Kunststoffen

    

    Ein nicht geringer Teil der Kunststoffproduktion entfällt auf Schaummaterialien. Die Verwendung dieser Schaumaterialien ist vielfältig:Verpackungszwecke,Wärmedämmung am Haus, Maschinen, etc.Schalldämmung am Haus, Maschinen, etc.Polstereigenschaft für Sitzmöbel, Matrazen, etc.Geschäumter Kunststoff Der bekannteste Vertreter von geschäumten Kunststoffen ist nach wie vor das Styropor. Anders als das Styroporverfahren, bei ...

42. Umformverfahren

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Umformverfahren

    

    Dass sich Polymerwerkstoffe, bzw. Kunststoffe, in der heutigen Gesellschaft derart erfolgreich etabliert haben, liegt nicht zuletzt in der kostengünstigen Verarbeitung. So sind die Verarbeitungstemperaturen relativ niedrig, und selbst komplizierteste Geometrien können mit Hilfe passender Formen in einem Arbeitsschritt erzeugt werden.In den meisten Fällen werden Kunstoffe daher in der Massenproduktion eingesetzt.Die kommenden Kurstexte geben Ihnen einen Überblick in Bezug ...

43. Blasen von Kunststoffen

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Umformverfahren > Blasen von Kunststoffen

    

    Als Blasen, oder Extrusionsblasen, bezeichnet man in der Kunststofftechnik Umformverfahren, bei denen Hohlkörper oder Folien aus einer Extruder austretenden Kunststoffschmelze [Schlauchstückartig] erzeugt werden. Dabei stellt die Herstellung von Folien, bzw. Blasfolien, ein kontinuierliches Verfahren dar und die Herstellung von offenen oder geschlossenen Hohlkörpern erfolgt diskontinuierlich.Form für Plastikflaschen Beide Verfahrensarten haben eine ...

44. Thermoformen von Kunststoffen

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Umformverfahren > Thermoformen von Kunststoffen

    

    Neben dem Blasen von Folien stellt das Streck- und Tiefziehen von Folien ein weiteres wichtiges Formgebungsverfahren dar. Ähnlich wie bei Verfahren aus der Metallverarbeitung werden Platten durch ein Vakuum in eine Form gesaugt (Negativ-Verfahren). Die Prozesstemperatur liegt jedoch weit unter denen der Metallverarbeitung. Eine andere Möglichkeit zur Formgebung stellt das Positiv-Verfahren dar. Hier wird die erwärmte Kunststoffplatte mit Druck auf die Form gedrückt, bis eine gewünschte ...

45. Schweißen und Kleben von Kunststoffen

    Formgebung der Werkstoffe > Polymerwerkstoffe > Schweißen und Kleben von Kunststoffen

    

    Das Schweißen und das Kleben von Kunststoffen zählen zu den Fügeverfahren. Ziel beider Verfahren ist es zwei oder mehrere Bauteile dauerhaft mineinander zu verbinden. Kunststoffschweißen eines Rohrs SchweißenBeim Schweißen von Kunststoffen ist der Kunststofftechniker bei der Materialauswahl stark eingeschränkt. So eignen sich lediglich Thermoplasten als Werkstoff. Der Grund dafür liegt im Verfahrensablauf. So bringt man beim ...