In diesem Kursabschnitt verschaffen wir dir einen ersten Überblick zu den Fertigungsverfahren und nehmen eine Unterteilung vor, damit du dir hierzu ein genaues Bild machen kannst. Jedes Fertigungsverfahren bietet sowohl Vorteile als auch Nachteile gegenüber den anderen Verfahren, weshalb eine genaue Kenntnis der einzelnen Verfahren so wichtig ist.
Für ein optimales Verständnis helfen dir zwei anschauliche Beispiele zu dem Thema. Mehr zu diesem Thema [Bereiche der Fertigungstechnik] und der Fertigungstechnik findest du im Kurs: FT0-Fertigungstechnik Auch interessant! Alles zur Montagetechnik von Schrauben findest du im Kurs: MO1-Fertigungstechnik
Bereiche der Fertigungstechnik – Überblick
Als Fertigungsverfahren werden alle Verfahren erfasst, die die Herstellung von geometrisch bestimmen festen Körpern (Bauteile, Werkstücke) beinhalten.
Wir berücksichtigen also feste Körper mit festgelegter Geometrie (Maße und Formen) sowie eine Oberflächenrauheit. Das Fräsen, Gießen, Schmieden, Schweißen, Lackieren und Löten sind nur einige der industriell genutzten Verfahren der Fertigungstechnik. Das Ändern der Stoffeigenschaften ist ebenfalls eine Gruppe der Fertigungstechnik. Hier finden sich Verfahren wie das Härten oder Weichglühen wieder.
Wird die Herstellung von formlosen Körpern beabsichtigt, so befinden wir uns nicht mehr in der Fertigungstechnik, sondern in der Verfahrenstechnik. Die Verfahrenstechnik unterteilt sich in die mechanische, chemische und thermische Verfahrenstechnik.
Werkstücke
Die in der Fertigungstechnik erzeugten Werkstücke können unterschieden werden in Halbzeuge und Fertigprodukte.
- Halbzeuge besitzen noch nicht ihre finale Form oder Gestalt. Hier muss eine Weiterverarbeitung stattfinden. Hierzu zählen Bleche, Stäbe, Barren, Brammen.
- Fertigprodukte haben ihre finale Form oder Gestalt. Hier ist keine Weiterverarbeitung mehr erforderlich. Hierzu zählen Schraubendreher, Gelenke, Zündkerzen.
Beispiel – Schraubendreher
Am Beispiel eines Schraubendreher, wie in der obigen Abbildung zeigt sich bereits aus der Anzahl der unterschiedlichen Materialien, dass diese fertige Produkt nicht in einem Fertigungsschritt erzeugt wurde.
Fertigungsschritte
Im Normalfall durchlaufen Produkte mehrere, zumeist aufeinander folgende Fertigungsschritte. Die Fertigungsschritte werden miteinander kombiniert um aus Rohteilen über Halbfertigteile letztlich fertige Produkte herzustellen.
Den Anfang machen dabei Daten und technische Zeichnungen aus der Konstruktion, damals noch mit Hand erzeugt, werden diese heute fast ausschließlich mit CAD-Programmen erstellt und über Schnittstellen an die Maschinen der Fertigung weitergeleitet. Die Rohdaten der 3D-Modelle enthalten Angaben zu Maßen, verwendeten Werkstoffen und Betriebsmitteln sowie zulässigen Abweichungen. Letztere nennt man vorzugsweise Toleranzen.
Fertigungsverfahren – Grundlagen
Der Ablauf der Fertigung richtet sich immer nach fertigungstechnischen und ökonomischen Aspekten. Die gängigen Fertigungsverfahren stehen dabei in Konkurrenz zueinander.
Letztlich wird das Fertigungsverfahren ausgewählt welches im Gegensatz zu alternativen Verfahren in seinen Vorteilen überwiegt und dessen Nachteile daran nichts ändern. Dabei steht wie so oft auch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens im Gegensatz zu anderen Verfahren mit im Mittelpunkt.
- Das Gießen konkurriert beispielsweise mit dem Sintern zur Fertigung von massiven Bauteilen.
- Das Feingießen steht in Konkurrenz zum Fräsen (5 Achsen).
Damit bei der Herstellung von Produkten auch das richtige Fertigungsverfahren ausgewählt wird, muss in Bezug auf den Werkstoffzusammenhalt überprüft werden, ob eine Änderung an der Geometrie (Maßen) vorgenommen werden soll.
Alle Fertigungsverfahren werden einer Hauptgruppe zugeordnet. Die Organisation dieser Hauptgruppen findest du in der DIN 8580. Insgesamt unterscheiden wir zwischen 6 Hauptgruppen.
Hauptgruppen der Fertigungstechnik
Wie bereits erwähnt sieht die DIN 8580 eine Einteilung in sechs Hauptgruppen vor. Diese sind in der nachfolgenden Abbildung dargestellt:
Stoffzusammenhalt
Beim Stoffzusammenhalt geht es um die Kohäsion der Stoffteilchen.
Wir unterscheiden dabei
- Stoffzusammenhalt schaffen – Hier werden alle Urformverfahren erfasst wie das Gießen, Sintern, Kunststoffsynthese, 3D-Druck.
- Stoffzusammenhalt beibehalten – Hier werden alle Umformverfahren * erfasst wie das Biegen, Tiefziehen, Strangpressen.
- Stoffzusammenhalt vermindern – Hier werden alle Trennverfahren * erfasst wie das Sägen, Fräsen, Feilen, Schneiden.
- Stoffzusammenhalt vermehren – Hier werden alle Fügeverfahren* erfasst wie das Schweißen, Löten, Kleben, Clinchen.
*(sowie Verfahren der Stoffeigenschaftenänderung)
Bei der Einteilung in den Hauptgruppen unterscheidet man immer danach, wie sich der Stoffzusammenhalt ggf. ändert oder nicht.
Nachdem wir uns jetzt einen ausreichenden Überblick bezüglich der Hauptgruppen nach DIN 8580 verschafft haben, wenden wir uns jetzt mit dem Urformen der ersten Hauptgruppe zu.
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