Fertigungstechnik – worauf kommt es an?

Was bedeutet der Begriff Fertigungstechnik?

Es ist das vorrangige Ziel der Fertigungstechnik, einem Werkstoff mittels einer ausgewählten Technologie eine Form zu geben, die für seine spätere Verwendung gewünscht ist. Dabei sollte der Werkstoff so genau (Form, Maß, Lage) bearbeitet werden wie nötig, nicht so genau wie möglich. Dies spart Zeit und Geld.

Der Werkstoff unterliegt im Fertigungsprozess einer Energieeinbringung, die sich in Form von Wärme (Reibung, …) und mechanischer Verfestigung zu einem gewissen Anteil im Bauteil abbildet. Dabei darf der Werkstoff nicht geschädigt werden, damit er in seiner späteren Verwendung nicht versagt.

Die Kunst der Fertigungstechnik liegt also in der Gratwanderung zwischen möglichst schneller Bearbeitung, der Erzielung einer ausreichenden Gestaltsgenauigkeit und einer energetisch gesehen nicht schädigenden Bearbeitung von Werkstoffen.

Welche Fertigungsverfahren gibt es?

Schlüsselfunktion für die Qualität und Wirtschaftlichkeit der industriellen Produktion haben die Verfahrensauswahl und die Verfahrensgestaltung in der Fertigung. Produkte bestehen aus einer Vielzahl verschiedener Werkstoffe, deren Auswahl sich aus den Produktanforderungen ergibt (Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Humanverträglichkeit …). Bei der Produktherstellung unterscheidet man zwischen den umformenden (Schmieden …), abtragenden (EDM, ECM …), generierenden (Rapid Prototyping …), fügenden (Schweißen) und spanabnehmenden (Schleifen, Drehen, Fräsen, Bohren, …) Verfahren.

Wie reagiert ein Werkstoff darauf wenn er Fertigungsverfahren unterworfen wird?

Werkstoffe sind Arbeitsmittel rein stofflicher Natur, die in Produktionsprozessen als Arbeitsgegenstände weiter verarbeitet werden und in die jeweiligen Endprodukte eingehen. Die Qualität und die Eigenschaften der Endprodukte oder Halbzeuge werden durch die Wahl mehr oder weniger geeigneter Werkstoffe entscheidend beeinflusst. In der heutigen Werkstoffkunde unterscheidet man im Allgemeinen fünf Werkstoffgruppen.

  1. Metalle (z.B. Eisen)
  2. Nichtmetalle (z.B. Graphit)
  3. organischen Werkstoffe (z.B. Holz, Kunststoff)
  4. anorganische nichtmetallische Werkstoffe (z.B. Keramik, Glas)
  5. Halbleiter (z.B. Silizium)
  6. Darüber hinaus kommen Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde, eine Kombination aus Werkstoffen mehrerer Werkstoffgruppen zunehmend zum Einsatz

Was versteht man unter dem Begriff Zerspanbarkeit in der Fertigungstechnik?

Mit der Zerspanbarkeit eines Werkstoffes werden in der Fertigungstechnik die Eigenschaften eines Werkstoffes für die spanende Bearbeitung beschrieben. Durch spanende (früher spanabhebende) Bearbeitung, wie z.B. durch Drehen, Fräsen und Bohren, werden Werkstücke in ihrer Form geändert. Die Eignung eines Werkstoffes zum Zerspanen bezeichnet man als seine Zerspanbarkeit. Gut zerspanbare Werkstoffe zeigen glatte Oberflächen nach der Zerspanung und ergeben Späne, die den Fertigungsablauf nicht behindern. Je nach Fertigungsverfahren kann sich eine bestimmte Werkstoffeigenschaft günstig oder ungünstig auf die Zerspanung auswirken.

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