Urformen

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Author:
Garfield05
ID:
68096
Filename:
Urformen
Updated:
2011-02-24 14:06:53
Tags:
Fetigungstechnik
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Description:
UF
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  1. Definition Urformen nach DIN 8580
    Urformen ist das Fertigen eines festen Körpers aus formlosem Stoff durch das Schaffen des Zusammenhalts
  2. Gießen (Castin/Primary Shaping)
    Notwendigkeit und Ofentypen
    Erschmelzen der Metalle ist notwendig

    • Ofentypen:
    • Kupolofen (ähnelt Hochofen) => Gusseisen

    Induktionsofen => Gusseisen, Stahlguss, NE-Metalle

    Lichtbogenofen => Stahlguss

    Elektrischer Widerstandsofen: Tiegelöfen => meist für NE-Metalle
  3. Unterschied Form/Modell
    Modell: Positivform eines Bauteils (wie das Bauteil)

    Form: Negativform eines Bauteils (Abdruck des Bauteils)
  4. Einteilung der Gießverfahren:
    Verlorene Formen (einmal benutzen)

    Dauerformen
  5. Eigenschaften Kokillenguß
    Form ist wiederverwendbar

    Formstoffe: Stahl, Guss

    Herstellung der Form: Durch spanende Bearbeitung

    Standzeit (Lebensdauer) der Form: 5.500-250.000 Bauteile

    Es können sehr große Bauteile gegossen werden
  6. Druckgießen
    • - NE-Metalle werden vergossen
    • - Unter Druck (bis ~1200 bar) wird die Schmelze eingebracht
    • - Teile mit Masse bis ~50 KG
  7. Anwendungen Druckgießen
    - Fahrzeugbau

    - Elektro- und Haushaltsgeräte

    - Optische und feinmechanische Industrie
  8. Vorteile Druckgießen
    - saubere, glatte Oberfläche

    - hohe Maßhaltigkeit

    - geringe Wandstärken möglich

    - hohe Mengenleistung
  9. Spritzgießen (Injection moulding / Druckguß für Kunststoffe)
    • Dient der Replikation von Kunststoffbauteilen.
    • Für alle Kunststoffarten geeignet
    • (Thermoplaste, Duromere, Elastomere

    Masse bis ~ 100 Kg möglich
  10. Schleudergießen

    Vorteile:
    Gute Verdichtung, keine Kerne für Hohlräume nötig

    z.B. Kanalrohrherstellung
  11. Urformen Möglichkeiten
    • 1. Verlorene Formen
    • 2. Dauerformen
    • 3. Verlorene Modelle
    • 4. Dauermodelle
    • 5. Ohne Modell

    • Kombinationsmöglichkeiten:
    • Sandguss: 1+4
    • Kokillenguss, Spritzguss 1+5
    • Wachsausschmelzverfahren 1+3
  12. Strangguss
    ist meist der 1. Verarbeitungsschritt (Formgebung)

    für Gussseisen und NE-Metalle

    Meist vierkantprofile, z.T. auch rund
  13. Thixogießen
    Thixotroper Werkstoffzustand (Übergang flüssig/fest)

    Für eher kleine Teile z.B. Zylinderkopfdeckel, Zahnräder

    Werkstoffe z.B. Alu, Mg
  14. Gusswerkstoffe
    Metallische und Nichtmetall - Werkstoffe
    • Eisenguss Werkstoffe und NE-Gusswerkstoffe sind metallisch.
    • Nichtmetalle sind Kunststoff, Glas, Keramik
  15. Eisenguss Werkstoffe
    • - Guss mit Lamellengraphit
    • GG (Grauguss), EN-GJL (L für lamellar)

    • - Guss mit Kugelgraphit
    • GGG (globularer Grauguss), EN-GJS (S für spheruletic)

    • - Temperguss (=Glühen)
    • GTW (weiß) / GTS (schwarz)

    • - Stahlguss (GS)
    • -Sonderguss

    • Gusseisen: 3-4% C, 2-3% Si (Silizium)
    • Schmelztemperatur: ~1200 oC
  16. NE-Gusswerkstoffe
    • - Leichtmetalle
    • Al, Mg, Ti

    • - Schwrmetalle
    • Cu, Zn (Zink), Pb, Sn (Zinn)
  17. Nichtmetalle
    - Kunststoff

    - Glas

    - Keramik
  18. Galvanoformen (Electro-Forming/step-and repeat-process)
    Elektrolytische Abscheidung von den Metallen aus den Lösungen ihrer Salze.

    (+) Anode: Metallionen gehen in Lösung

    • (-) Kathode: wird umhüllt - das Werkstück nimmt die Aussenform an:

    Abgeschiedene Stoffmenge m= (molare Masse * Stromstärke * Zeit) / (Wertigkeit*F (Farrady-Taschenrechner))
  19. Galvanoformen Vor- und Nachteile
    • Vorteile:
    • - hohe Abbildungsgenauigkeit
    • - geringe Nacharbeit
    • - gute Oberflächen mit Rz=0,05 mykrometer
    • - Herstellung dünnwandiger Bauteile

    • Nachteile:
    • - geringe Abscheideraten 20-50 mykrometer/h => sehr langsam
    • - ungleichmäßige Schichtdicken
    • - Elektrolyte = Sondermüll
    • - Schichtdicke ist geometrieabhängig
  20. Pulvermetallurgie
    Vorgehen und Definition
    • - Pulvererzeugung
    • - Pressen (=> Grünling)
    • - Sintern (Wärmebehandlung: Glühprozess, Diffusion, chemische Reaktionen)

    PM: Umformprozess, bei dem sich ein Haufwerk von Teilchen, gepresst oder in Behälter eingeschlossen unter dem Einfluss erhöhter Temperatur chemisch zu einem zusammenhängenden Körper verbindet.
  21. Pulvermetallurgie
    Anwendungsbeispiele:
    • - Gleitlagerbuchsen (Porös => Schmiertaschen für Öl)
    • - Zerspanwerkzeuge
    • - Dichtungen
    • - Kupplungsscheiben
    • - Bremsklötze
  22. Pulvermetallurgie:
    Pulverherstellung
    • Mechanisch:
    • - zerkleinern (Mühle)
    • - zerstäuben von Schmelzen (Anwendung zu 30-40 %)

    • Physikalisch/Chemisch:
    • - Reduktion von Oxiden (zu ca. 60%)
    • - elektrolytische Abscheidung
  23. Pulvermetallurgie:
    Vergleich Dicht Ausgangseisen-Fülldichte-Pressdichte
    - Ausgangseisen 7,85g/cm3

    - Fülldichte 2,4-3,8 g/cm3

    - Pressdichte 6,7-7,2 g/cm³
  24. Sprühkompaktieren
    Vorgang:
    Zerstäubung einer Metallschmelze durch nicht oxidierendes Gas

    • - Feiner Tropfennebel
    • - Auffangen auf Substrat
    • - Rauhe Erstarrung, keine Entmischungen, keine Seigerungen
    • - ein nicht endformnahes Formgebungsverfahren
  25. Vorteile des Gießens
  26. Schwerkraft-Kokillengießen

    Niederdruck-Kokillengießen
  27. Druckgießverfahren
  28. Spritzgussverfahren
  29. Prinzip des Schleudergießens von Gusseisenrohren
  30. Vorteile der Pulvermetallurgie (Sintern)
  31. Nachteile der Pulvermetallurgie (Sintern)

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