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FRAGEN & ANTWORTEN
ZUR METALLVERARBEITUNG
- 01Metallverarbeitung wird in den unterschiedlichsten Sparten von Industrie und Handwerk, von der Schmuckherstellung über den Werkzeug- und Formenbau bis zum Fahrzeugbau, Maschinenbau, Schiffbau und Brückenbau betrieben. Man unterscheidet nach Verfahren der Metallverarbeitung in spanabhebenden (Bohren, Drehen, Fräsen, Schleifen, Sägen, Gewindeschneiden, Gravieren etc.) nicht spanabhebenden (Biegen, Gießen, Hämmern, Prägen, Punzieren, Schmieden, Treiben, Stanzen, Walzen, Ziehen, Ätzen etc.) verbindenden (Schweißen, Löten, Kleben, Plattieren etc.) oder nach der Art des Metalls (z. B. Schwermetall, Leichtmetall, Nichteisenmetall und Edelmetall). Viele Berufe haben sich um die Metallverarbeitung gebildet z. B. Schmied oder Kunstschmied / Kunstschlosser (heute Metallbauer, Fachrichtung Metallgestaltung) Schlosser oder Bauschlosser (heute Metallbauer, Fachrichtung Konstruktionstechnik) Dreher (Zerspanungsmechaniker) (Quelle: Wikipedia)
- 02Als Eisen bezeichnet man das reine Material. Stahl hingegen ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung und hat weniger als 2% Kohlenstoff. Bei Stahl mit mehr als 2% Kohlenstoff spricht man von Guss. Ab einem Kohlenstoffanteil von mehr als 0,22% ist Stahl bedingt schweißbar, da sonst eine Aufhärtung entsteht. Dem lässt sich durch Vorwärmen entgegenwirken.
- 03Im mobilen Einsatz ist das Elektrode-Schweißen weit vertreten, da das Schutzgas (Schutz der Schweißnaht vor Sauerstoffeinfluss) aus der abbrennenden Umhüllung entsteht und so keine Gasflasche mitgeführt werden muss. Weiterhin sind die E-Hand-Geräte sehr kompakt. Wenn es auf die höchste Qualität und Flexibilität ankommt, wird häufig zu dem WIG-Schweißverfahren gegriffen. WIG bedeutet Wolfram-Inert-Gasschweißen. Die nicht abbrennde Elektrode ist aus Wolfram und im Gegensatz zu dem MAG-Schweißen nimmt das Gas nicht aktiv am Schweißprozess teil. Mit dem WIG-Verfahren lassen sich z.B. Aluminium, Kupferlegierungen, Stahl, nichtrostende Stähle schweißen. Nachteil ist die im Gegensatz zum MAG-Schweißen geringere Geschwindigkeit, jedoch entfällt ein Verschleifen der Naht dafür häufig. Der Klassiker – einfache Handhabung auch in Zwanglagen wie Überkopfschweißen und hohe Qualität bei hohem Tempo – das MAG-Schweißen. Dies bedeutet Metall-Aktiv-Gasschweißen und arbeitet mit einem Argon-Co2-Schutzgas-Gemisch. Das Co2 nimmt aktiv am Schweißprozess teil und ermöglicht einen hohen Energieeintrag in die Schweißnaht. Wird häufig im Stahlbau angewendet. Das MIG-Schweißen kann meist mit kleinen Modifikation an dem MAG-Gerät durchgeführt werden. Das Metall-Inert-Gasschweißen wird mit dem selben Gas wie beim WIG-Schweißen durchgeführt. Mit reinem Argon. Es findet häufig Anwendung in der Aluminiumverarbeitung.
- 04Zäh ist ein Werkstoff wenn er sich bei starker Belastung nur gering elastisch-plastisch verformt. Der Verformung also großen Widerstand entgegensetzt. Beispiele sind Baustähle und nichtrostende Stähle / Edelstahl. Spröde ist ein Werkstoff wenn er bei schlagartiger Belastung zerbricht. Beispiele sind Glas, Keramik sowie diverse Stahlgusssorten. Hart ist ein Werkstoff, wenn er einem eindringendem Gegenstand einen hohen Widerstand entgegensetzt. Beispiele sind gehärteter Stahl und Hartmetalle. Beispiele für weiche Stoffe sind Kupfer und Aluminium.
- 051. Verbindung formschlüssig Die beiden Flachmaterialien sind durch einen durchgesteckten Bolzen formschlüssig miteinander verbunden. Der durchgesteckte Bolzen verhindert das Verschieben der Verbindung. Formschlüssige Verbindungen sind häufig lösbare Verbindungen. 2. Verbindung kraftschlüssig Die kraftschlüssigen Verbindungen entstehen durch die Nutzung von Reibungs- oder Druckkräften. Die Schraube übt durch das Gewinde im Bügel Druck- und Reibungskräfte auf das Flachmaterial aus, so dass dieses kraftschlüssig mit dem zweiten Flachmaterial verbunden ist. Dieses Wirkprinzip wird auch bei Schraubzwingen genutzt. Kraftschlüssige Verbindungen sind häufig lösbare Verbindungen. 3. Verbindung stoffschlüssig Die stoffschlüssigen Verbindungen entstehen beim Verbinden von Bauteilen durch das Verschmelzen von Materialien oder den Einsatz von Klebekräften (Kohäsion, Adhäsion). Die beiden Flachmaterialien sind durch eine Schweißverbindung stoffschlüssig miteinander verbunden. Stoffschlüssige Verbindungen wie das Schweißen, Löten und Kleben zählen zu den unlösbaren Verbindungen. Verbindung formschlüssig Verbindung kraftschlüssig Verbindung stoffschlüssig
- 068 kg. Genauer 7,85 kg. Im Alltag wird das Gewicht häufig mit dieser Faustformel überschlagen.
- 07Bei der Stahlherstellung wird dem Eisenoxid (FeO) der Sauerstoff (O) entzogen, anders ausgedrückt reduziert. (Fe = Ferum lat. für Eisen) Eisen neigt dazu wieder seine Ursprungsform FeO einzugehen, passiert dies z.B. durch Wasser als Elektrolyt ist es eine Oxidation.
- 08Nein, dies passiert nur in einem minimalem Maße unter dem Einfluss der Luftfeuchtigkeit. Vorsicht ist jedoch in Bereichen geboten, an die Wischwasser oder Scheibenreinigungsmittel gelangen wie an Lofttüren, da hier durch das Elektrolyt Wasser eine Oxidation stattfinden kann.
- 09Kontaktkorrosion ist die Korrosion zwischen 2 unterschiedlich edlen/unedlen Metallen, die durch Kontakt sowie den Einfluss von Wasser in Verbindung stehen. Diese Konstellation wird als galvanisches Element bezeichnet. Die Kontaktkorrosion wird bei verzinkten Bauteilen genutzt. Das verzinkte Stahlblech löst seine Zinkbeschichtung (unedler als Stahl) mit der Zeit auf. Die Dauer des Korrosionsschutzes ist also durch die Dicke der Zinkschicht begrenzt. Die durchschnittliche Dauer beträgt bei der Korrosionsschutzklasse C3 mind. 35 Jahre.
- 10Dies wäre fatal, denn durch die Anordnung einer edleren Feuerverzinkung mit der undedleren galvanischen Verzinkung entstünde ein galvanisches Element. Das heißt, die edlere Konstruktion würde die unedleren Schrauben mit der Zeit auflösen. Daher wird mit feuerverzinkten Schrauben oder Schrauben aus nichtrostenden Stählen verschraubt.
- 11Bei dem Farbeindringverfahren wird eindringende Farbe und Schlämmkreide (Entwickler) benötigt. Die Farbe wird auf die Schweißnaht aufgetragen und dringt in Risse ein. Der Rest wird abgewaschen. Durch den Auftrag des Entwicklers färben sich die Risse dann rot.
- 12Werkstoffe lassen sich elastisch, plastisch und auch elastisch-plastisch verformen. Bei einer elastischen Verformung stellt sich der ursprüngliche Zustand vor der Krafteinwirkung wieder her, wie z.B. bei einer Feder aus gehärtetem Stahl oder kaltverfestigter Bronze. Bei der plastischen Verformung hingegen bleibt der Großteil der Verformung auch nach der Krafteinwirkung bestehen, wie z.B. beim Biegen von Blei. Eine elastisch-plastische Verformung tritt z.B. beim Biegen von Baustahl auf, da dieser den Hauptteil der Verformung beibehält (plastisch), jedoch wieder leicht zurück federt (elastisch). In der Praxis spricht man vom Überkanten um den elastischen Teil für sich zu nutzen.
- 13Die 10.9 auf einem Schraubenkopf bezeichnet die Festigkeitsklasse einer Schraube. - die erste Zahl x 100 ergibt die Zugfestigkeit (also die maximale Belastung, die eine Schraube aushält) also 1000 N/mm2 - die zweite Zahl geteilt durch 10 ergibt das Streckgrenzenverhältnis 9 / 10 = 0,9 - die Streckgrenze (also die Grenze bis zu der keine plastische Verformung statt findet) ergibt sich, wenn man die Zugfestigkeit mit dem Streckgrenzenverhältnis multipliziert: 0,9 x 1000 = 900 N/mm2
- 14Nichtrostender Stahl, Chrom-Nickel-Stahl, Edelstahl Rostfrei oder umgangssprachlich als Edelstahl oder auch VA bezeichnet ist ein Sammelbegriff für über 120 unterschiedliche Stahlsorten, die folgende Gemeinsamkeiten einen: -mit mindestens 10,5% Chrom legiert -ohne Schutzüberzug beständig, da der Chrom eine Verbindung mit dem Sauerstoff eingeht und die entstehende Chromoxidschicht den Grundwerkstoff schützt.
- 15- Drehzahl zum Bearbeiten geringer als bei Stahl, da die Wärmeleiteigenschaften geringer sind und die Schneiden sonst zu heiß werden - ausreichende Kühlung und Schmierung verlängern die Standzeit der Werkzeuge - besonders scharfe Werkzeuge sind nötig, da es ansonsten zu einer Kaltverfestigung des Materiales kommt. Die Werkzeuge dürfen niemals auf dem Werkstück reiben oder drücken. - bereits ein Körnerpunkt kann zu einer Kaltverfestigung führen, die negative Folgen für die Standzeit des Werkzeuges hat - Werkzeug und Werkstück müssen steif eingespannt sein, um ein Rattern und damit eine Kaltverfestigung zu unterbinden - Werkzeuge wie Drahtbürste, Schleifscheiben etc. müssen von der Stahlbearbeitung getrennt werden
- 16-Unter dem Formieren versteht man den Schutz des Schmelzbadwurzel durch ein Formiergas, mithilfe einer Formiergaseinrichtung. - als Formiergas findet in Praxis häufig Argon oder Gasgemische aus Stichstoff und Wasserstoff Verwendung. Wobei beachten werden muss, dass ab einem Stickstoffgehalt über 20% Knallgase entstehen können. - durch die geringe Wärmeleiteigenschaft und der geringen Schweißgeschwindigkeit überhitzt die Wurzellage und verbrennt durch den Kontakt mit dem Sauerstoff in der Umgebungsluft - der verbleibende Zustand wird in der Praxis als "Blumenkohl" bezeichnet und ist eine Korrosionsquelle. Daher ist Formieren in vielen Fällen nötig. - wenn korrekt formiert wurde, entstehen auf der Wurzelseite keine Anlauffarben.
- 17Der Chromanteil und der Sauerstoff der Umgebungsluft bilden eine glasharte Chromoxidschicht, auf der es zu Haftungsproblemen kommt. Daher anschleifen und sofort lackieren.
- 18Da nichtrostender Stahl eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium besitzt. Allerdings führt dies zu höherem Schweiß-Verzug.
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