E-Book, Deutsch, 446 Seiten
Awiszus / Bast / Hänel Grundlagen der Fertigungstechnik
7. vollständig überarbeitete Auflage 2020
ISBN: 978-3-446-46066-9
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
E-Book, Deutsch, 446 Seiten
ISBN: 978-3-446-46066-9
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Vom Studienbeginn bis zum Praxiseinstieg bestens geeignet
Das Lehrbuch vermittelt die wesentlichen Grundlagen moderner Verfahren und Prozesse der Fertigungstechnik. Es werden die technischen, technologischen, wirtschaftlichen und organisatorischen Zusammenhänge, die Fertigungseinrichtungen sowie zugehörige Systembausteine dargestellt.
Themen sind:
- Urformen
- Umformen
- Trennen
- Fügen
- Beschichten
- Wärmebehandlungsprozesse
- Generative Fertigungsverfahren
- Gestaltung von Fertigungsprozessen
Das Buch vermittelt grundlegende Fachkenntnisse mit praxisorientierten Beispielen zur Anwendung der Fertigungsverfahren in den verschiedenen Industriezweigen aus der Sicht von Produktivität, Flexibilität, Automatisierung und Umweltverträglichkeit. Anschauliche Bilder und Tabellen präzisieren den Text, Definitionen und Merksätze sind hervorgehoben.
Studieneinsteigern werden die Verfahrenshauptgruppen mit neusten Erkenntnissen klar erläutert. Dem Praktiker hilft das Buch, eigenständig eine Analyse fertigungstechnischer Sachverhalte vorzunehmen und moderne Fertigungsprozesse zu bewerten und zu gestalten.
Autoren/Hrsg.
Fachgebiete
Weitere Infos & Material
1;Inhalt;6
2;Autorenverzeichnis;16
3;Vorwort;18
4;1 Einleitung;20
4.1;1.1 Literaturverzeichnis;23
5;2 Urformen;24
5.1;2.1 Einführung;24
5.1.1;2.1.1 Einordnung des Urformens in die Fertigungstechnik;24
5.1.2;2.1.2 Einordnung in den Einzelteilfertigungsprozess;25
5.1.3;2.1.3 Blockgießen;26
5.1.4;2.1.4 Stranggießen;26
5.1.5;2.1.5 Formgießen;27
5.1.6;2.1.6 Gussabnehmer;28
5.2;2.2 Verfahrensprinzipien beim Formgießen;28
5.2.1;2.2.1 Einleitung;28
5.2.2;2.2.2 Gieß- bzw. Formverfahren;29
5.2.3;2.2.3 Gussteilherstellung in Formen für den einmaligen Gebrauch;29
5.2.3.1;2.2.3.1 Einleitung;29
5.2.3.2;2.2.3.2 Handformerei;31
5.2.3.3;2.2.3.3 Maschinenformerei;33
5.2.3.4;2.2.3.4 Spezialformverfahren;34
5.2.3.5;2.2.3.5 Generative Fertigungsverfahren zur Gussteilerzeugung;40
5.2.4;2.2.4 Gussteilherstellung in Formen für den mehrmaligen Gebrauch (Dauerformen);43
5.2.4.1;2.2.4.1 Einleitung;43
5.2.4.2;2.2.4.2 Schwerkraftkokillengießverfahren;44
5.2.4.3;2.2.4.3 Druckgießverfahren;45
5.2.4.4;2.2.4.4 Arten von Druckgießmaschinen;46
5.2.4.5;2.2.4.5 Verfahrensablauf beim Druckgießen;46
5.2.4.6;2.2.4.6 Thixogießverfahren;47
5.2.4.7;2.2.4.7 Niederdruckgießverfahren;48
5.2.4.8;2.2.4.8 Schleudergießverfahren;49
5.3;2.3 Gusswerkstoffe;50
5.3.1;2.3.1 Einführung;50
5.3.2;2.3.2 Kennzeichnende Kenngrößen der Gusswerkstoffe;50
5.3.2.1;2.3.2.1 Niedrige Gießtemperatur;52
5.3.2.2;2.3.2.2 Fließ- und Formfüllungsvermögen;53
5.3.2.3;2.3.2.3 Volumenänderung beim Schmelzen und Erstarren;54
5.3.3;2.3.3 Arten von Gusswerkstoffen;55
5.3.3.1;2.3.3.1 Gusseisenwerkstoffe;55
5.3.3.2;2.3.3.2 Stahlguss;56
5.3.3.3;2.3.3.3 Aluminium- und Magnesiumgusswerkstoffe;56
5.3.3.4;2.3.3.4 Kupfergusswerkstoffe;56
5.3.3.5;2.3.3.5 Mechanische Kennwerte wichtiger Gusswerkstoffe;57
5.4;2.4 Gussteilgestaltung;57
5.5;2.5 Literaturverzeichnis;63
6;3 Umformen;66
6.1;3.1 Begriffe, Ordnungsgesichtspunkte;66
6.1.1;3.1.1 Definitionen und Abgrenzung;66
6.1.2;3.1.2 Einordnungskriterien;66
6.2;3.2 Ausgewählte Grundlagen der Umformtechnik;70
6.2.1;3.2.1 Plastomechanische Grundlagen;70
6.2.2;3.2.2 Werkstoffaufbau;76
6.2.3;3.2.3 Kristallbaufehler;80
6.2.4;3.2.4 Fließkurve;82
6.3;3.3 Typische Prozesse und Verfahren der umformenden Halbzeugfertigung;88
6.3.1;3.3.1 Wichtige Prozessketten der Halbzeugfertigung;88
6.3.2;3.3.2 Ausgewählte Umformverfahren zur Halbzeugfertigung;90
6.3.2.1;3.3.2.1 Verfahrensübersicht Walzen;90
6.3.2.2;3.3.2.2 Verfahrensübersicht Freiformen;92
6.3.2.3;3.3.2.3 Verfahrensübersicht Durchdrücken – Strangpressen;95
6.3.2.4;3.3.2.4 Verfahrensübersicht Durchziehen;97
6.3.2.5;3.3.2.5 Verfahrensübersicht Biegeumformen;99
6.4;3.4 Ausgewählte Teilefertigungsverfahren der Massivumformung;100
6.4.1;3.4.1 Stauchen;100
6.4.1.1;3.4.1.1 Verfahrensübersicht Stauchen;100
6.4.1.2;3.4.1.2 Bedeutung und Besonderheiten des Stauchens;102
6.4.2;3.4.2 Freiformschmieden und Rundkneten (Feinschmieden, Rundhämmern);104
6.4.2.1;3.4.2.1 Verfahrensübersicht Freiformschmieden;104
6.4.2.2;3.4.2.2 Bedeutung und Besonderheiten des Freiformschmiedens;105
6.4.2.3;3.4.2.3 Verfahrensübersicht Rundkneten;106
6.4.2.4;3.4.2.4 Bedeutung und Besonderheiten des Rundknetens;106
6.4.3;3.4.3 Gesenkschmieden und Warmpressen;107
6.4.3.1;3.4.3.1 Verfahrensübersicht Gesenkschmieden und Warmpressen mit Grat;107
6.4.3.2;3.4.3.2 Verfahrensübersicht Gesenkschmieden und Warmpressen ohne Grat;109
6.4.3.3;3.4.3.3 Verfahrensübersicht zur Herstellung der Anfangsformen und Massenverteilungs-Zwischenformen für das Gesenkschmieden und Warmpressen;111
6.4.3.4;3.4.3.4 Bedeutung und Besonderheiten des Gesenkschmiedens und Warmpressens;114
6.4.4;3.4.4 Kaltfließpressen und Kaltschmieden;117
6.4.4.1;3.4.4.1 Verfahrensübersicht Kaltfließpressen und Kaltschmieden;118
6.4.4.2;3.4.4.2 Bedeutung und Besonderheiten des Kaltfließpressens und Kaltschmiedens;122
6.4.5;3.4.5 Walzverfahren der Teilefertigung;124
6.4.5.1;3.4.5.1 Verfahrensübersicht Walzverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung von Werkstückgrundformen;125
6.4.5.2;3.4.5.2 Verfahrensübersicht Walzverfahren zur Erzeugung von Nebenformen;131
6.4.5.3;3.4.5.3 Verfahrensübersicht Walzverfahren zur Feinbearbeitung von Oberflächen;133
6.5;3.5 Ausgewählte Teilefertigungsverfahren der Blechumformung;134
6.5.1;3.5.1 Verfahren zur Herstellung ebener Blechformteile durch Trennverfahren;134
6.5.1.1;3.5.1.1 Verfahrensübersicht Zerteilverfahren;135
6.5.1.2;3.5.1.2 Bedeutung und Besonderheiten des Scherschneidens;137
6.5.2;3.5.2 Verfahren zur Herstellung räumlicher Blechformteile;140
6.5.2.1;3.5.2.1 Verfahrensübersicht Zug-Druck-Umformverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung räumlicher Blechformteile;140
6.5.2.2;3.5.2.2 Verfahrensübersicht Druck-Umformverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung räumlicher Blechformteile;145
6.5.2.3;3.5.2.3 Verfahrensübersicht Zug-Umformverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung räumlicher Blechformteile;148
6.5.2.4;3.5.2.4 Verfahrensübersicht Biege-Umformverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung räumlicher Blechformteile;151
6.6;3.6 Literaturverzeichnis;153
7;4 Trennen;156
7.1;4.1 Definition und Einteilung;156
7.2;4.2 Trennen durch Spanen;157
7.2.1;4.2.1 Entwicklung und Bedeutung;158
7.2.2;4.2.2 Grundbegriffe beim Spanen;159
7.2.2.1;4.2.2.1 Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges;160
7.2.2.2;4.2.2.2 Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge;165
7.2.3;4.2.3 Spanbildung;169
7.2.3.1;4.2.3.1 Vorgänge bei der Spanbildung;169
7.2.3.2;4.2.3.2 Spanarten und Spanformen;170
7.2.4;4.2.4 Kräfte beim Spanen;173
7.2.4.1;4.2.4.1 Bedeutung;173
7.2.4.2;4.2.4.2 Spanungskraft und Spanungskraftkomponenten;173
7.2.4.3;4.2.4.3 Einflussgrößen auf die Kräfte;174
7.2.5;4.2.5 Werkzeugverschleiß und Werkzeugstandzeit;176
7.2.5.1;4.2.5.1 Verschleißursachen und Verschleißarten;176
7.2.5.2;4.2.5.2 Verschleißformen und Messgrößen;177
7.2.5.3;4.2.5.3 Standbegriffe;178
7.2.5.4;4.2.5.4 Standzeitermittlung;179
7.2.6;4.2.6 Werkzeugschneidstoffe für Werkzeuge mit geometrisch bestimmter Schneide;182
7.2.7;4.2.7 Kühlschmierstoffe;185
7.2.8;4.2.8 Spanen mit geometrisch bestimmten Schneiden;187
7.2.8.1;4.2.8.1 Drehen;187
7.2.8.2;4.2.8.2 Fräsen;189
7.2.8.3;4.2.8.3 Bohren, Senken, Reiben;192
7.2.8.4;4.2.8.4 Hobeln und Stoßen;195
7.2.8.5;4.2.8.5 Räumen;197
7.2.9;4.2.9 Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden;199
7.2.9.1;4.2.9.1 Schleifen mit rotierenden Werkzeugen;199
7.2.9.2;4.2.9.2 Honen;205
7.2.9.3;4.2.9.3 Läppen;208
7.2.10;4.2.10 Zeit-, Kraft- und Leistungsberechnung bei ausgewählten Verfahren;210
7.2.10.1;4.2.10.1 Hauptzeitberechnung;210
7.2.10.2;4.2.10.2 Kraft- und Leistungsberechnung Drehen;212
7.2.10.3;4.2.10.3 Kraft- und Leistungsberechnung Fräsen;215
7.2.10.4;4.2.10.4 Kraft- und Leistungsberechnung Schleifen;220
7.2.11;4.2.11 Spezielle Entwicklungen;222
7.2.11.1;4.2.11.1 Ultraschallunterstützte Zerspanung;222
7.2.11.2;4.2.11.2 Kryogene Zerspanung;224
7.3;4.3 Trennen durch Abtragen;225
7.3.1;4.3.1 Funkenerosion;227
7.3.1.1;4.3.1.1 Grundlagen;228
7.3.1.2;4.3.1.2 Anlagentechnik zum funkenerosiven Schneiden;230
7.3.1.3;4.3.1.3 Anlagentechnik zum funkenerosiven Senken;232
7.3.2;4.3.2 Wasserstrahltechnologie;240
7.3.2.1;4.3.2.1 Verfahrensgrundlage;241
7.3.2.2;4.3.2.2 Anlagentechnik;244
7.3.2.3;4.3.2.3 Verfahrensmerkmale (Kerbtiefe, Schnittfläche, Schnittfuge);248
7.3.2.4;4.3.2.4 Anwendungsgebiete;250
7.3.2.5;4.3.2.5 Zusammenfassung der Vor- und Nachteile des Verfahrens;250
7.3.3;4.3.3 Autogenes Brennschneiden;251
7.3.3.1;4.3.3.1 Verfahrensmerkmale und Anwendungshinweise;251
7.3.3.2;4.3.3.2 Anwendungsbereich – Vergleich zu anderen Trennverfahren;253
7.3.4;4.3.4 Laserstrahlschneiden;254
7.3.4.1;4.3.4.1 Verfahrensmerkmale und Anwendungshinweise;254
7.3.4.2;4.3.4.2 Anwendungsbereich – Vergleich zu anderen Trennverfahren;256
7.3.5;4.3.5 Plasmaschneiden;257
7.3.5.1;4.3.5.1 Verfahrensmerkmale und Anwendungshinweise;257
7.3.5.2;4.3.5.2 Anwendungsbereich?– Vergleich zu anderen Trennverfahren;259
7.4;4.4 Literaturverzeichnis;260
8;5 Fügen;264
8.1;5.1 Einführung in die Fügetechnik;264
8.1.1;5.1.1 Einteilung der Fügeverfahren;264
8.1.2;5.1.2 Wirkprinzipien beim Fügen;265
8.1.3;5.1.3 Fügbarkeit;266
8.2;5.2 Zusammensetzen;267
8.3;5.3 Füllen;269
8.4;5.4 An- und Einpressen;270
8.4.1;5.4.1 Überblick;270
8.4.2;5.4.2 Schrauben;271
8.4.3;5.4.3 Fügen durch Pressverbindung;275
8.5;5.5 Fügen durch Urformen;277
8.6;5.6 Fügen durch Umformen;279
8.6.1;5.6.1 Überblick;279
8.6.2;5.6.2 Fügen durch Umformen drahtförmiger Körper;280
8.6.3;5.6.3 Fügen durch Umformen bei Blech-, Rohr- und Profilteilen;280
8.6.3.1;5.6.3.1 Überblick;280
8.6.3.2;5.6.3.2 Bördeln und Falzen;282
8.6.3.3;5.6.3.3 Durchsetzfügen;283
8.6.3.4;5.6.3.4 Fließlochformendes Schrauben;284
8.6.4;5.6.4 Fügen durch Nietverfahren;285
8.6.4.1;5.6.4.1 Überblick;285
8.6.4.2;5.6.4.2 Stanznieten;286
8.6.4.3;5.6.4.3 Nieten;288
8.6.4.4;5.6.4.4 Blindnieten;289
8.6.4.5;5.6.4.5 Schließringnieten;290
8.7;5.7 Fügen durch Schweißen;291
8.7.1;5.7.1 Überblick;291
8.7.2;5.7.2 Pressschweißen;292
8.7.2.1;5.7.2.1 Überblick;292
8.7.2.2;5.7.2.2 Pressschweißen durch elektrische Gasentladung;293
8.7.2.3;5.7.2.3 Pressschweißen durch Bewegung von Masse;295
8.7.2.4;5.7.2.4 Pressschweißen durch elektrischen Strom;297
8.7.2.5;5.7.2.5 Diffusionsschweißen;300
8.7.3;5.7.3 Schmelzschweißen;301
8.7.3.1;5.7.3.1 Überblick;301
8.7.3.2;5.7.3.2 Schmelzschweißen durch Gas;302
8.7.3.3;5.7.3.3 Schmelzschweißen durch elektrische Gasentladung;303
8.7.3.4;5.7.3.4 Schmelzschweißen durch Strahlung;310
8.8;5.8 Fügen durch Löten;313
8.8.1;5.8.1 Überblick;313
8.8.2;5.8.2 Löten durch feste Körper;316
8.8.3;5.8.3 Löten durch Flüssigkeit;317
8.8.4;5.8.4 Löten durch Gas;317
8.8.5;5.8.5 Löten durch Strahlung;318
8.8.6;5.8.6 Löten durch elektrischen Strom;319
8.8.7;5.8.7 Ofenlöten;320
8.8.8;5.8.8 Löten durch elektrische Gasentladung;321
8.9;5.9 Kleben;322
8.9.1;5.9.1 Überblick;322
8.9.2;5.9.2 Kleben mit physikalisch abbindenden Klebstoffen;324
8.9.3;5.9.3 Kleben mit chemisch abbindenden Klebstoffen;325
8.10;5.10 Textiles Fügen;326
8.11;5.11 Literaturverzeichnis;330
9;6 Beschichten;332
9.1;6.1 Einführung;332
9.2;6.2 Beschichten aus dem flüssigen Zustand;334
9.2.1;6.2.1 Überblick;334
9.2.2;6.2.2 Schmelztauchen;334
9.2.3;6.2.3 Lackieren;335
9.2.4;6.2.4 Emaillieren;337
9.3;6.3 Beschichten aus dem körnigen oder pulverförmigen Zustand;338
9.3.1;6.3.1 Überblick;338
9.3.2;6.3.2 Wirbelsintern;339
9.3.3;6.3.3 Elektrostatisches Beschichten;339
9.3.4;6.3.4 Thermisches Spritzen;340
9.4;6.4 Beschichten durch Schweißen;344
9.5;6.5 Beschichten aus dem gas- oder dampfförmigen Zustand;346
9.5.1;6.5.1 Überblick;346
9.5.2;6.5.2 PVD-Verfahren;347
9.5.3;6.5.3 CVD-Verfahren;349
9.6;6.6 Beschichten aus dem ionisierten Zustand;349
9.6.1;6.6.1 Überblick;349
9.6.2;6.6.2 Galvanisches Beschichten;350
9.6.3;6.6.3 Chemisches Beschichten;351
9.7;6.7 Literaturverzeichnis;352
10;7 Stoffeigenschaftsändern durch Wärmebehandeln;354
10.1;7.1 Definitionen, Ziele, metallkundliche Effekte und Abgrenzung;354
10.2;7.2 Wärmebehandlungsprozesse für Stähle;359
10.2.1;7.2.1 Thermische Verfahren;359
10.2.1.1;7.2.1.1 Prozessgrundlagen;359
10.2.1.2;7.2.1.2 Charakterisierung wesentlicher Verfahren;364
10.2.2;7.2.2 Thermochemische Verfahren;370
10.2.2.1;7.2.2.1 Prozessgrundlagen;370
10.2.2.2;7.2.2.2 Charakterisierung wesentlicher Verfahren;372
10.2.3;7.2.3 Thermomechanische Verfahren;377
10.2.3.1;7.2.3.1 Prozessgrundlagen;377
10.2.3.2;7.2.3.2 Charakterisierung wesentlicher Verfahren;379
10.3;7.3 Fertigungstechnische Realisierung;381
10.4;7.4 Stellung der Wärmebehandlung im Fertigungsprozess;384
10.5;7.5 Literaturverzeichnis;387
11;8 Generative Fertigungsverfahren;390
11.1;8.1 Prototypen in der Produktentwicklung;390
11.2;8.2 Das Grundprinzip generativer Fertigungsverfahren;391
11.3;8.3 Die informationstechnische Prozesskette;393
11.3.1;8.3.1 3D-CAD-Modellierung;393
11.3.2;8.3.2 STL-Schnittstelle;394
11.3.3;8.3.3 Datenaufbereitung;395
11.3.4;8.3.4 Bauprozess;396
11.3.5;8.3.5 Finish-Bearbeitung und Folgeverfahren;397
11.4;8.4 Industrielle generative Fertigungsverfahren;398
11.4.1;8.4.1 Polymerisation;398
11.4.2;8.4.2 Schmelzen und Verfestigen von Pulvern;401
11.4.3;8.4.3 Ausschneiden und Fügen von Folien;404
11.4.4;8.4.4 Schmelzen und Verfestigen aus der festen Phase;406
11.4.5;8.4.5 Verkleben von Pulvern mit Bindersystemen;408
11.5;8.5 Folgetechnologien und Rapid Tooling;410
11.5.1;8.5.1 Zielwerkstoff Kunststoff;410
11.5.2;8.5.2 Zielwerkstoff Metall;412
11.6;8.6 Literaturverzeichnis;413
12;9 Leitlinie zur Gestaltung von Fertigungsprozessen;414
12.1;9.1 Einführung;414
12.1.1;9.1.1 Aufgaben und Ziele der Fertigungsprozessgestaltung;414
12.1.2;9.1.2 Einflussgrößen auf den Planungsaufwand;416
12.2;9.2 Grundlagen und Begriffe;418
12.2.1;9.2.1 Gliederung der Fertigungsprozesse nach Prozesselementen;418
12.2.2;9.2.2 Gliederung der Fertigung nach der Mengenstruktur;420
12.2.3;9.2.3 Gliederung der Fertigung nach der Organisationsstruktur;421
12.3;9.3 Ausarbeiten von Fertigungsprozessen der Teilefertigung;424
12.3.1;9.3.1 Vorbetrachtungen;424
12.3.2;9.3.2 Prüfen der konstruktiven/funktionellen Anforderungen;424
12.3.3;9.3.3 Funktionale Flächen am Einzelteil;425
12.3.4;9.3.4 Bestimmflächen;429
12.3.5;9.3.5 Auswahl der Arbeitsweise;430
12.3.6;9.3.6 Generierendes Ausarbeiten des Fertigungsprozesses;431
12.3.6.1;9.3.6.1 Ermittlung der technischen Elemente (Bearbeitungselemente) und des Rohteiles;432
12.3.6.2;9.3.6.2 Prozessgrobentwurf;433
12.3.6.3;9.3.6.3 Prozessfeinentwurf;435
12.4;9.4 Vergleich technologischer Varianten;442
12.4.1;9.4.1 Entscheidungskriterien;442
12.4.2;9.4.2 Methoden zur Berechnung vergleichbarer Kosten;443
12.4.2.1;9.4.2.1 Kostenschema;443
12.4.2.2;9.4.2.2 Berechnung der direkt zurechenbaren technologischen Einzelkosten;445
12.4.2.3;9.4.2.3 Zuschlagskalkulation;447
12.4.2.4;9.4.2.4 Stundenkostenkalkulation;451
13;Stichwortverzeichnis;458
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