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Das Umwandlungsverhalten der Stahle in der WarmeeinfluBzone bedingt
beim SchweiBen eine Veranderung der mechanischen Eigenschaften des
Grundwerkstoffs. Es wurde das Umwandlungs- verhalten von drei
mikrolegierten Feinkornbaustahlen, einem perlitfreien
thermomechanisch behandelten MnMoNb-Baustahl, dem Stahl St E 47 und
dem Stahl St 52-3 unter schweiBpraxis- nahen
Austenitisierungsbedingungen aufgestellt. Dazu war die Kenntnis der
thermischen Vorgange in der WEZ n6tig, welche anhand von
SchweiBtemperaturzyklen dargestellt werden. Das
Umwandlungsverhalten der Stahle wird fUr die Grobkornzone 0 0 (1350
e Spitzentemperatur) und die Feinkornzone (1000 e) in SchweiB-ZTU-
und KUhlzeit-Temperatur-Umwandlungsschau- bildern angegeben. Die
Umwandlungsfahigkeit der Stahle in 0 0 der gesamten WEZ (Bereich
mit 1000 e - l400 e Maximaltem- peratur) wird durch
Spitzentemperatur-AbkUhlzeit-Diagramme dargestellt. Die Ergebnisse
zeigen, daB alle mikrolegierten Versuchsstah- le in der WEZ beim
SchweiBen mit kleinen und mittleren warme- einbringen d.h. kurzen
AbkUhlzeiten insbesondere in relativ verformungsfahiges
martensitisch-bainitisches GefUge umwan- deln. Das
verformungsarmste Glied der WarmeeinfluBzone einer SchweiB- naht
bestimmt die Gesamteigenschaften einer SchweiBverbindung. Beim
SchweiBeneiner Lage entsteht in der Oberhitzungszone der WEZ
grobkBrniges verformungsarmes GefUge. Durch die weiteren Lagen
werden die GrobkorngefUge der WEZ umgek6rnt und ange- lassen. Die
Abhangigkeit der mechanischen Eigenschaften der Oberhitzungszone
von der Lagenzahl wurde deshalb an ein- und
mehrlagenschweiBsimulierten Kleinproben der Feinkornbaustahle St E
47, St 52-3, St E 70 und eines thermomechanisch behan- delten
perlitfreien MnMoNb-Baustahls untersucht. Die Ergebnisse der
Kerbschlagzahigkeitsuntersuchungen zeigen, daB sich die durch die
erste Lage stark verminderten Verfor- mungskennwerte mit
zunehmender Lagenzahl verbessern und sogar die der Grundwerkstoffe
erreichen k6nnen.
7. 101 101 7. 1 Motivierung der durchgeftihrten
Dauerfestigkeitsversuche und Er- gebnis 7. 2 Kritischer Ausblick
104 107 8. Literaturzusammenstellung 113 Anhang 114 Abbildungen 141
Tabellen - VIII - Zusammenstellung der verwendeten Zeichen und
Symbole AIIgemeines VR Versuchsreihe t Zeitlicher Termin, Stichtag
b Breite von Probekorpern oder Fahrbahnplatten d Dicke von
Probekorpern oder Fahrbahnplatten D Kantenlange von
Betonprobewtirfel L, l Lange von Probekorpern oder Fahrbahnplatten
Bereich der Platte bzw. Plattenkette, der durch behinderte
Langenanderung infolge Reibung bean- sprucht wird Abstand eines
betrachteten Plattenquerschnittes von der Raumfuge; Ix IR F
Querschnittsflache von Probekorpern Flachenanteil des aus dem
Mortel gelosten Korne tiber 5 mm Ausdehnung in der Zugzone der
Probe- korper Flachenanteil des gebrochenen Splittkornes tiber 5 mm
Ausdehnung in der Zugzone der Probekorper Resonanzfrequenz der
Dehnwelle n (140) D Resonanzfrequenz der Dehnwelle bei einem Alter
c Probekorper von 140 Tagen Resonanzfrequenz der Torsionswelle
Resonanzfrequenz der Biegewelle - IX - Spannung, Festigkeit,
Betonteehno1ogie o Spannung Festigkeit B Sieherheitsfaktor =
Festigkeit: Spannung Druekfestigkeit, ermitte1t am WUrfe1 mit D em
B (WD) Kanten1ange Biegezugfestigkeit, ermitte1t im Kurzzeitversueh
Biegezugfestigkeit = Zeitfestigkeit, ermitte1t im dynamisehen
Versueh Dauerfestigkeit (im fo1genden stets fUr Dauer-
sehwingfestigkeit) Dauerfestigkeit bei Biegezugbeanspruehung
Zugfestigkeit Spaltzugfestigkeit Spannungsanderung,
Be1astungsgesehwindigkeit anteiliges Volumen des Zementsteins V m w
Wasserzementwert Betonrohdichte desgl., ermittelt im Alter von 1
Tag Durchbiegung von Probebalken Verformung, im allgemeinen 61/1
bleibende Verformung . .
Zur Steigerung der Produktivitat und Flexibilitat setzt die In-
dustrie in zunehmendem Masse numerisch gesteuerte Frasmaschinen
ein. In einzelnen Fallen sind dies Maschinen, die nicht nur
entsprechend den kartesischen Koordinaten drei translatorische
Bewegungen, sondern zusatzlich zwei rotatorisehe Bewegungen - d. h.
funf Achsen - simultan gesteuert besitzen. Damit koen- nen solche
Maschinen sowohl die Lage der Fraserspitze als auch die Richtung
der Fraserachse numerisch gesteuert verandern. Diese zwei
zusatzlichen kinematischen Freiheitsgrade ermoegli- chen es,
einerseits komplizierte Werkstuckflachen technologisch und
geometrisch gunstiger "funfachsig'' zu frasen, andererseits
erfordern sie einen erheblich hoeheren Investitionsaufwand fur
Anlagen und Entwicklung. Deshalb wurde diese Frasmethode bisher nur
wenig eingesetzt. Durch die zwei zusatzlichen Freiheitsgrade
entstehen der Ar- beitsvorbereitung Probleme in der Technologie,
der Teilepro- grammierung und Postprozessorverarbeitung. Fur jeden
neuen An- wendungsfall mussen die Anwender zugeschnittene
Einzelloesungen finden, wobei die Wirtschaftlichkeit aufgrund des
hohen Anlage- wertes im Vordergrund steht. Diese Einzelloesungen,
von denen sehr wenig veroeffentlicht wurde, sind i. a.
Erweiterungen von bereits erprobten dreiachsigen Versionen. Deshalb
ist die Zielsetzung dieser Arbeit, die Einzelprobleme der
Arbeitsvorbereitung unter allgemeingultigen Gesichtspunkten zu
analysieren und Anwendern Anhaltspunkte fur den wirtschaft- lichen
Einsatz des funfachsigen Frasens in weiteren Anwendungs- bereichen
zu liefern. Fur den praktischen Teil der Untersu- chungen stand
eine numerisch gesteuerte Funfachsen-Frasmaschine, Rechenzeit am
Grossrechner CD 6600 sowie die Programmiersprachen FORTRAN IV und
APT III zur Verfugung.
Das Schutzgasschwei8en mit Bandelektrode entspricht im Prinzip dem
Schutzgasschwei8en mit abschmelzender Drahtelektrode. 1m Gegensatz
zur Drahtelektrode brennt der Lichtbogen bei der Bandelektrode
jedoch nicht an einer Stelle, sondern bewegt sich sowohl am
Bandende als auch an der WerksttickoberflHche hin und her. Dieser
Effekt entspricht im wesentlichen dem Vorgang einer mechanischen
Pendelung, wie er zur Spalttiberbrtickung beim Wurzelschwei8en mit
einer Drahtelektrode erforderlich ist. 1m Vergleich zum Schwei8en
mit Drahtelektrode bietet das Schwei- 8en mit Bandelektrode eine
Reihe von Vorteilen: a) h6here Strombelastbarkeit der Bandelektrode
gegentiber Rund- draht vergleichbaren Querschnitts; b) h6here
Abschmelzleistung und dadurch bedingt ktirzere Schwe- zeiten; c)
gleichma8igere und geringere Grundwerkstofferwarmung durch weniger
konzentrierte Warmezufuhr aufgrund der Bewegungs- charakteristik
des Lichtbogens; d) geringere und gleichma8igere Einbrandtiefe als
beim Schwei- 8en mit Runddraht vergleichbaren Querschnitts; dieses
bewirkt eine geringere Aufmischung durch den Grundwerkstoff; e)
innerhalb bestimmter Grenzen vorwahlbare, gr08e Schwei8rau-
penbreite, wodurch eine gesteuerte Pendelbewegung des Licht- bogens
tiberfltissig wird. Gegentiber dem UP-Schwei8en bietet das
Schutzgasschwei8en dort Vorteile, wo die Zuftihrung des
Schwei8pulvers, das Halten der fllissigen und das Entfernen der
festen Schlacke Schwierigkeiten bereitet. Au8erdem ist die
Anwendung des UP-Auftragschwei8ens auf nur wenig gekrtimmte Flachen
beschrankt, da hier, wie auch allge- mein beim Schwei8en in
Zwangslage, die gr08en Metall- und Schlackebader nicht zu halten
sind. Durch den Wegfall der Pulverbeschaffung, -trocknung, -absau-
gung und -wiederaufbereitung sowie der Schlackenentfernung entsteht
ein wesentlich vereinfachter Arbeitsablauf gegentiber dem
UP-Auftragschwei8en.
The Compendium of more than 100 company profiles provides a
comprehensive overview of suppliers of adhesive raw materials and
adhesives as well as equipment suppliers, research facilities and
service providers — supplemented by the latest legislation,
European standards, testing methods and statistical overviews. The
new "Adhesives Technology Compendium 2017", the English-language
version of the well-known "Handbuch Klebtechnik", is being
published in annual alternation with the German printed version,
enabling all those involved in adhesives throughout the world to
find the very latest information on the products and services of
the German adhesives industry. In addition to the printed version
of "Adhesives Technology Compendium 2017", the contents of the
compendium are also available in a virtual form as an e-book at
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companies operating in the field of adhesives technology. The logos
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Die industrielle Fertigung ist einem standigen Rationalisie-
rungsprozeB unterworfen, um die Forderung nach wirtschaftlicher
Erzeugung von Produkten zu gewahrleisten. Vorhandene Rationa-
lisierungsreserven mussen hierzu aufgespurt und ausgeschopft
werden. Besondere Bedeutung kommt dabei fur den Bereich der
Fertigung dem Einsatz der Betriebsmittel zu. Zur optimalen
Ausnutzung der Betriebsmittel muB versucht wer- den, unabhangig von
einem bestimmten Bearbeitungsverfahren und einer bestimmten
LosgroBe folgende Forderungen zu realisieren: 1. Der Anteil der
Maschinenhauptzeit an der Bereitschafts- zeit muB so groB wie
moglich gehalten werden. 2. Die zur Verfugung stehende
Maschinenhauptzeit muB den Zielsetzungen des Unternehmens
entsprechend optimal aus- genutzt werden. Die erste Forderung zielt
in erster Linie auf organisatorische MaBnahmen zur Verringerung der
Maschinenbrachzeit ab sowie auf MaBnahmen zur Verringerung der
Nutzungsnebenzeiten, wie sie z. B. durch die Automatisierung des
Bearbeitungsablaufes sowie automatische Werkzeug- und
Werkstuckwechseleinrichtungen erzielt werden. Die Realisierung der
zweiten Forderung bedingt eine optimale Gestaltung des
Bearbeitungsablaufes und des Werkzeugeinsatzes sowie eine optimale
Festlegung der Bearbei- tungsbedingungen allgemein und der
Schnittbedingungen im Bereich der spanenden Fert1gung. Eine schon
seit langem gebrauchliche Methode zur verbesserten Nutzung der
verfugbaren Maschinenhauptzeit und damit zur
Produktivitatssteigerung der Werkzeugmaschinen ist der simul- tane
Einsatz von mehreren Werkzeugen. - 2 - "Unter dem simul tanen
Mebrwerkzeugeinsa tz wird dabei die Bearbeitung eines Werkstuekes
oder mebrerer - mebreren meinsam aufgespannter Werkstueke mit
Werkzeugen auf e i n e r Masebine verstanden, wobei die
Sebnittzeiten der beteiligten Werkzeuge beliebig zeitlieb uberdeekt
und/oder beliebig aufein- anderfolgend sein konnen".
Die Lagerdisposition und die Fertigungsablaufplanung in gemein-
sarner Behandlung als Teilprobleme der ProzeBplanung stellen ei- ne
Aufgabe von besonderer Komplexitat dar. Dem Versuch, die Auf- gabe
analytisch zu losen, sind infolge der Vielzahl der kombina- torisch
moglichen Losungen enge Grenzen gesetzt. In der vorliegenden
Untersuchung wird daher nur fUr den Spezial- fall der einstufigen
Fertigung eine analytische Losung der inte- grierten
Problemstellung angestrebt. FUr den allgemeinen Fall der
mehrstufigen Fertigung wird ein Losungsansatz vorgeschlagen, bei
dem ein analytisches Dispositionsmodell in ein Simulations- modell
des Fertigungsablaufs integriert ist. Bei einstufiger Fer- tigung
besteht das Problem, die Auftragsfolge einer einzelnen
Produktionsanlage in solchen LosgroBen zu bestimmen, daB der dar-
aus resultierende Produktionsplan mit minimalen Kosten verbun- den
ist. Zu diesem Zweck wird in Teil I der Untersuchung ein dy-
namisches Entscheidungsmodell entwickelt. Zuvor wird gezeigt, daB
die Behandlung dieser Fragestellung bislang in der Litera- tur
entweder unter zu engen, praxisfremden Pramissen oder in Form von
komplexen Modellen, die zwar zur Strukturdarstellung, jedoch nicht
zur Losung des Problems geeignet sind, erfolgte. Das entwickelte
Modell basiert auf der Methode der dynamischen Programmierung.
Durch die Formulierung restriktiver Entschei- dungsregeln wird die
Losungsfindung mit akzeptablem Rechenauf- wand und Speicherbedarf
moglich. Die Effizienz des Losungsver- fahrens wird anhand eines
ausgewahlten Anwendungsbeispiels dar- gestellt. FUr den
mehrstufigen Fall wird vorgeschlagen, das Dispositions- problem
analytisch auf der Grundlage von Kostenbetrachtungen zu los en und
das Reihenfolgeproblem der Ablaufplanung auf die Be- stimmung
geeigneter Prioritatsregeln zurUckzufUhren.
Die Foerderung von Beton durch Rohrleitungen hat bereits seit
Jahrzehnten Probleme aufgegeben. Dass diese Foerderung seit einigen
Jahren fester Be- standteil der Praxis beim Bau ist, besagt nicht,
diese Probleme seien in- zwischen geloest; dies zeigt sich an den
allgemeinen Einschrankungen und an immer wieder auftretenden
Schwierigkeiten bei der Foerderung von Normal- beton sowie an den
noch nicht geloesten Problemen der Foerderung von Leicht- beton. Es
hat deshalb auch nicht an Versuchen gefehlt, Zusammenhange
einzelner, fur die Foerderung bedeutsamer Komponenten zu erforschen
und hieraus Foer- derbedingungen zu entwickeln. Im Bereich des
Normalbetons haben sich so eine Reihe von praxisgerechten Regeln
ergeben, die verbunden mit der im Umgang mit Betonpumpen erworbenen
Erfahrung eine entsprechend zufrieden- stellende Foerderung dieses
Betons gestatten. Die vorliegende Arbeit hatte die Entwicklung
einer umfassenden Beschrei- bung des Foerdermechanismus und der
diesen Prozess tragenden Groessen zum Ziel; denn nur eine Loesung
der Gesetzmassigkeiten im allgemeinen kann er- warten lassen, dass
die speziellen Bedingungen, wie sie etwa von der Art des Betons
oder von'den Anforderungen durch die Abmessungen der Rohrlei-
tungen gestellt werden, uneingeschrankt erkennbar sind. In dieser
Weise bietet die Arbeit eine theoretische, im Versuch erprobte und
bestatigte Beschreibung des Foerdervorganges, so dass sich sowohl
die Konstruktion, als auch die Anwendung von Betonpumpen
systematisch ausrichten kann.
Manufacturing is in the midst of a revolution. Whole supply chains
are becoming visible. Innovation is speeding up and becoming more
open. Data is being shared and value is being created in real time.
Potentially, performance can be transformed and new markets
created, either by existing players or disruptive ventures. For all
the excitement of the fourth industrial revolution or Industry 4.0,
the risks are too often overlooked. Like other digital markets,
value can just flow to the top, leading everyone else to struggle
as commodities. Manufacturers can adopt all the technologies, but
still find themselves falling back, as many now are. Their
challenge is to start playing by the new digital rules and capture
the value in their performance. This book, written by a leading
expert and practitioner in Industry 4.0, gives those on the
manufacturing frontline a set of tools, templates and guidelines to
start gaining a technology advantage and taking a commercial lead.
Based on a comprehensive review of how manufacturing contracts are
currently being written and negotiated, it highlights the questions
for manufacturers to ask and reviews their options for managing
innovation, designing business models, managing intellectual
property and gaining a lasting source of competitive advantage.
E. Wicke hat Uberzeugend dargelegt, daB die technische Geschwin-
digkeit von Heterogenreaktionen nach physikalisch-chemischen
Methoden und Gesichtspunkten behandelt werden kann, wenn die
chemischen Geschwindigkeitsgleichungen mit den Gleichungen des
Stoff- und Warmetransports Uberlagert werden. Diese Methode wird
nachstehend auf isotherme Systeme mit Reak- tionen erster Ordnung
angewendet. Die Systeme bestehen aus SchUttungen kompakter oder
poraser Korner, die ihrerseits che- misch homogen bzw. aus einem
indifferenten StUtzmaterial aufge- baut sind, des sen Poren mit
einer chemisch reagierenden Kompo- nente ausgefUllt sind. Das
fluide Medium ist ein Gas oder eine F1Ussigkeit. Die SchUttung wird
Uber- oder durchstramt. Die Be- schrankung auf isotherme Reaktionen
erster Ordnung gestattet eine verhaltnismaBig einfache
mathematische Behandlung und RUck- GBPUhrung aller simultanen
Differentialgleichungen auf quadrier- bare Formen. Die bewuBte
Beschrankung auf integrable Probleme bezweckt eine durchsichtige
physikalisch-chemische Interpreta- tion der Endformeln. Die
theoretischen Uberlegungen flihren zu vier Grundtypen isothermer
Heterogenreaktionen erster Ordnung, die unter dem Gesichtspunkt der
technischen Anwendung auch ex- perimentell untersucht wurden. Das
gesamte Versuchsprogramm wurde wahrend der Jahre 1961 bis 1968 am
Lehrstuhl fUr Metallurgie der Kernbrennstoffe und Theo- retische
HUttenkunde in sechs koordinierten Einzeluntersuchun- gen in
Zusammenarbeit mit Frau Dr.-Ing. Strathmann, geb. Schem- mell, und
den Herren Dr.-Ing. I. Barin, Dr.-Ing. R. Harbe, Dr.- Ing. R.
Rotterdam, Dr.-Ing. D. Seegert, Dr.-Ing. G. Weinhold und Dr.-Ing.
R. Wetzel durchgefUhrt, in deren Namen wir die Er- gebnisse
vorlegen.
Die unterschiedlichen Aufgaben der Werkzeuge fUr die spanende
Metallbearbeitung bestimmen deren Werkstoff, die auBere Form sowie
die erforderliche Genauigkeit. Zur Herstellung von Werk- stUcken
einfacher geometrischer Gestalt genUgen in der Regel Werkzeuge,
deren Geometrie allein von VerschleiBkriterien be- stimmt wird; die
Genauigkeit des WerkstUcks hangt dann vor al- lem von der
Genauigkeit der Relativbewegung zwischen Werkzeug- schneide und
WerkstUck abo Formfehler des WerkstUckes werden insbesondere durch
Positions- fehler von Werkzeug und WerkstUck hervorgerufen. Diese
entste- hen durch Verformungen von Werkzeugmaschine, Werkzeug und
Werk- stUck unter statischen und dynamischen Kraften sowie durch
ther- mische EinflUsse. Bei der Herstellung von WerkstUcken
komplizierterer Geometrie konnen weitere Fehler dadurch entstehen,
daB die Form der Werk- zeugschneide von ihrer Sollform abweicht.
Dies trifft insbeson- dere fUr Verzahnwerkzeuge zu. Die Gestalt und
Genauigkeit des Walzfrasers wird durch die rela- tiv komplizierte
Geometrie der Zahnrader, die hohen Anforderun- gen an deren
Genauigkeit sowie das Prinzip des Walzfrasverfah- rens bestimmt.
Walzfrasen ist ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren, bei dem
Walzfraser und Werkrad wie Schnecke und Schneckenrad miteinan- der
abwalzen; aIle ZahnlUcken werden dabei in etwa gleichzeitig
fertiggestellt. In Abb. 1 ist ein \valzfraser und ein \verkrad
wahrend des Verzah- nens skizziert. Die Drehrichtungen beider
Elemente sowie die Vorschubrichtung des Walzfrasers wurden durch
pfeile angedeutet. Es ist zu erkennen, daB die Werkradzahne auf der
Radunterseite bereits fertig ausgebildet sind. In Radmitte werden
die Zahne bearbeitet, wah rend oben noch der volle Radkorper zu
sehen ist. An einem Werkradzahn sind die verfahrensbedingten
Vorschub- und HUIIschniottmarkierungen dargestell t.
Sinterwerkstoffe, besonders so1che auf Eisen-und Zinnbronzebasis
aufge- bauten, sind als verschleil3fest bekannt (1; 2; 3) und
werden seit 1940 vor allem in den USA, der U dSSR, in
Grol3britannien, Schweden, Italien und Deutschland hergestellt. Ein
grol3es Anwendungsgebiet derartiger Werkstoffe sind Reibstoffe fUr
hochbeanspruchte Bremsen, wie sie im Flugzeugbau, bei
Raupenfahrzeugen, bei Erdbewegungsmaschinen eingesetzt werden. Dort
treten heute an den 0 ReibfHichen Tempera uren bis zu etwa 850 C
und gleichzeitig Belastungen bis zu etwa 50 kp/ cm auf. Mit
zunehmender Fahr- und Bremsgeschwindigkeit aller Fahrzeuge und
durch die Forderung nach kleiner Baugrol3e der Bremsaggregate wachs
en seit Jahren die Temperaturen und Belastungen, die an solche
Reibpaarun- gen gestellt werden. Reibwerkstoffe erfordern folgende
Eigenschaften: ausreichende Zugfestigkeit, ausreichende
Bruchdehnung, nicht zu hohe Brinellhilrte, geringe Mal3iln derung
beim Sin tern, ausreichend hohen Reibwert, geringe
Reibwertstreuung, geringen Verschleil3, geringen Gegenverschleil3
(am GegenwerkstUck), wobei diese Eigenschaften gerade bei hohen
Beanspru'chungen (Temperatur, hohe Flilchenpressung) interessant
sind. Wenn man die Sin terwerkstoffe als Gleitwerkstoffe einsetzt,
ist anstelle des hohen ein niedriger Reibwert erforderlich. In
vorliegender Arbeit liegt der Schwerpunkt auf der
Verschleil3festigkeit, doch sind fUr die praktische An- wen dung
auch die anderen Eigenschaften mit zu beachten. Der Bericht
beschilftigt sich mit Sinterwerkstoffen auf Eisen-und Bronzeba-
sis, weil diese Stoffe hinsichtlich Verschleil3armut Erfolge
versprechen, aber noch keineswegs nach stofflicher Zusammensetzung.
Korngrol3e. Poro- sitilt. Herstellungsverfahren optimiert worden
sind. Der Ablauf der Untersuchungen geschieht derart. dal3 zuerst
Zweistoffsy- sterne und dann Drei- und Vierstoffsysteme untersucht
werden. wobei die jeweils noch nicht zufriedenstellenden
Eigenschaften laufend verbessert werden.
Das Friisen ist ein vielseitiges, hiiufig angewendetes
Arbeitsverfahren der spanenden Formung. Durch den zunehmenden
Einsatz bandgesteuer- ter Friismaschinen und die Entwicklung
besonders leistungsfiihiger Werkzeuge, z. B. der
Hartmetallmesserkopfe, hat es noch an Bedeutung gewonnen. Fiir den
Betriebsmann ist es daher in der Werkstatt ebenso wie bei der
Arbeitsvorbereitung und Kalkulation wichtig, mit den ver-
schiedenen Teilgebieten des Friisens vertraut zu sein. Als
Grundlage kann das vorliegende Buch gute Dienste leisten. Die
Beschreibung der einzelnen Friisverfahren wird durch Richtwerte
fiir die Arbeitsgeschwindigkeit, Arbeitsbeispiele und Angaben iiber
erforderliche Betriebsmittel ergiinzt. Die ausfiihrlichen Hinweise
zur Arbeitszeitermittlung diirften auch fiir das Programmieren der
Maschinen von Nutzen sein. Wer sich eingehender mit Einzelfragen
oder mit der nicht einfachen Friistheorie beschiiftigen will,
findet im Literaturver- zeichnis eine geeignete Auswahl aus dem
sehr umfangreichen Schrift- tum, auf das im Text durch Zahlen in
eckigen Klammern verwiesen wird. Juni 1970 ist als internationale
Einheit fiir die Kraft das Newton Seit (N) gesetzlich eingefiihrt.
Die bisher giiltigen Einheiten Kilopond (kp) bzw. Pond (p) sind nur
noch fUr eine Dbergangszeit bis Ende 1977 zugelassen. In den
folgenden AusfUhrungen werden daher bereits 2 Schnittkrafte in N,
Festigkeiten in Njmm und Drehmomente in Nm angegeben. Zum Vergleich
der alten und neuen Einheiten nach DIN 1301 [I] diene die folgende
Gegeniiberstellung: Krajte Festigkeiten Drehmomente 2 I kp=9,81N 10
N I kpjmm2 lONjmm 1kpm lONm 2 100p=0, lkp 1 N I Njmm 0, lkpjmm2 I
Nm 0,1 kpm 1 1. Frasverfahren und ihre Anwendung 1. 1.
Das pulvermetallurgische Formgebungsverfahren wird in steigendem
Ma13e zur Herstellung von Metallteilen hoher Form- und
Ma13genauigkeit mit ei nem Gewicht bis zu etwa 1000 g benutzt. Die
pulvermetallurgische Indu strie, die sich seiner bedient, ist zu
einem wichtigen Zweig der Zuliefer industrie geworden, der
zahlreiche Bereiche der verarbeitenden Industrie, insbesondere die
Kraftfahrzeugindustrie, mit seinen Erzeugnissen belie fert. 1m
Jahre 1970 wurden in der Bundesrepublik Deutschland ca. 12.000 t
Sinterformteile und verwandte Erzeugnisse von der
pulvermetallurgischen Industrie hergestellt, die damit in der
Weltproduktion nach den USA und Ja pan an dritter Stelle steht. Die
Erzeugung umfa13t zu 10 - 14 % Teile aus NE-Metallen, der Rest sind
Teile aus Sintereisen und Sinterstahl. Die Festigkeit des
unlegierten Sin tereisens ist verhaltnisma13ig niedrig. Sie
erreicht im giinstigsten Fall 2 28 - 30 kp/mm und ist von der
Dichte im gesinterten Zustand und dem Reinheitsgrad und den
Sintereigenschaften der verwendeten Eisenpulver ab hangig. In Abb.
1 a und 1 b sind Ubersichten iiber Zugfestigkeit und Bruch dehnung
von unlegiertem Sintereisen gegeben, das aus drei verschiedenen
Eisenpulvern unter technischen Sinterbedingungen hergestellt ist.
Die Wer te sind iiber der Dichte im gesinterten Zustand
aufgetragen. Einzelheiten iiber die Beziehungen zwischen Dichte und
physikalische Kennwerte von Sintereisen sind aus dem
Forschungsbericht 1403 (1) des Landes Nordrhein Westfalen, S. 13 -
18, zu entnehmen. Wegen der iiberragenden Bedeutung, die die
Sinterwerkstoffe auf Eisenba sis fUr die pulvermetallurgische
Industrie besitzen, hat dieser Industrie zweig ein gro13es
Interesse daran, die Pulvermetallurgie binarer, ternarer und
komplexer Systeme des Eisens zu kennen."
Urn 1885 wurden zum ersten Male LochstUcke im Schragwalzverfahren
nach Mannesmann hergestellt. Kurze Zeit spater gelang Ehrhardt die
Erzeugung von Luppen aus Blacken mit quadratischem Querschnitt
durch seitliches Lochen auf einer Presse. Dieses Verfahren wurde
durch den Bau starkerer Pressen dahingehend verbessert, daB man das
seitliche Lochen weitgehend durch steigendes Lochen von Rund
blacken ersetzte, wodurch die Lange der Luppen vergraBert werden
konnte. Beim Lochen von Blacken auf einer Presse bedarf es zu ihrem
Ein fUhren in den Aufnehmer einer Differenz zwischen BlockauBen-
und Aufnehmer-Innendurchmesser. Diese rouB vor dem Lochen beseitigt
werden, da der Lochdorn anderenfalls verlaufen und damit die Wand
starke der Luppe ungleichmaBig werden kann. Dem eigentlichen
Lochvorgang geht also ein Anstauchvorgang vor aus, der dem
Verformen in einem Gesenk ohne Gratbahn gleicht. tiber die fUr
diesen Anstauchvorgang benotigte Kraft und Uber die bei einer
bestiwmten Kraft zu erreichende FormfUllung ist nur we nig bekannt.
Es erscheint daher notwendig, die Vorgange beim An stauchen in
einem Aufnehmer systematisch zu untersuchen, urn den Kraftbedarf
und die FormfUllung beim Pressen zu ermitteln und zu optimieren. 1m
Rahmen dieser Arbeit werden erstmalig fUr Stahlbolzen die An
stauchkrafte beim Lochvorgang gemessen. Dabei wird der Kraftbe
darfsverlauf bis zum vollstandigen Anlegen des Blockes an die
Aufnehmer-Innenwand unter BerUcksichtigung verschiedener Parame ter
erfaBt. Die Untersuchungsergebnisse sollen die Moglichkeit geben,
Loch- und Rohrstrang-Pressen hinsichtlich des K aftbedar fes zu
dimensionieren bzw. in der Fertigung Pressen optimal ein zusetzen."
Eine moderne Massenproduktion ist heutzutage ohne die
Herstellungsver- fahren der bildsamen Formgebung nicht denkbar.
Grosse Mengen von Halb- zeug und Fertigprodukte werden durch
Warm-Walzen erzeugt: Der Um- formvorgang bewirkt eine Verringerung
des Querschnittes und erhoeht die mechanischen und technologischen
Eigenschaften des Walzgutes gegenuber jenen des gegossenen
Ausgangsmaterials. Langgestreckte Vollquerschnitte aus Stahl, wie
Stabstahl und Draht, sowie die zugehoerigen Halbzeuge wer- den
technisch-wirtschaftlich meist nur in Kalibern gewalzt. Neben
Fertig- kalibern, die in Form und Groesse dem zu erzeugenden
Walzgut entsprechen, werden sogenannte Streckkaliber verwendet.
Diese Kaliber sind solche mit einfacher Geometrie, die eine grosse
Streckwirkung auf das Walz gut aus- uben. Sie gestatten, einen
grossen Ausgangsquerschnitt in relativ wenigen Arbeitsvorgangen
(Stichen) auf einen kleinen Endquerschnitt zu reduzieren. Die
Technologie des Kaliberwalzens beruht i. w. auf den in der Praxis
gesammelten Erfahrungen; aufgrund dieser Erfahrungen sind
allgemeine Kalibrierungsregeln aufgestellt worden. Danach kann
qualitativ die Streck- wirkung in Abhangigkeit von der
Kalibergeometrie, dem Walzendurchmes- ser und der
Walzgeschwindigkeit abgeschatzt werden. Wissenschaftliche
Untersuchungen uber das Walzen in Streckkalibern sind meist mit der
Zielsetzung durchgefuhrt worden, die Gesamtformanderun- gen
festzustellen und den Kraft- und Arbeitsbedarf zu ermitteln. Diese
Daten dienen als Unterlage fur die Auslegung der Walzgeruste und
Antriebe.
Eine genaue Kenntnis des zeitlichen VerschleiBverhaltens von
Hartmetall- drehwerkzeugen ist fUr die Wirtschaftlichkeit des
Zerspanprazesses ins- bes. in Produktionsbetrieben mit
kapitalintensiven Fertigungsanlagen von groBer Bedeutung. Eine
Mijglichkeit, das VerschleiBverhalten von Dzehwerk- zeugen wahrend
des Schnittes zu UberprUfen, scheint Uber eine gleichzeitige
Messung der Schnittkrafte wahrend des Zerspanvorganges mijglich zu
sein. Uber den EinfluB des WerkzeugverschleiBes auf die
Schnittkrafte und die Mijglichkeiten einer Uberwachung des
Zerspanprazesses mit Hilfe von Schnitt- kraftmessungen wahrend des
Bearbeitungsvorganges liegen bisher jedoch noch keine geschlossenen
Darstellungen vor. 1m Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden deshalb
die grundlegenden Zusammenhange ermittelt, die zwischen den
verschiedenen VerschleiBformen am Werkzeug sowie den statischen und
dynamischen Schnittkraften bestehen. Bei der Zerspanung ist durch
den VerschleiBangriff auf Span-, Fzei- und Nebenfrei flache ein
Ansteigen der statischen und dynamischen Schnitt- krafte zu
verzeichnen. Die im zeitlichen VerschleiBverlauf nach einer
gewissen Schnittzeit auftretende Anderung der
VerschleiBcharakteristik, die sowohl eine degressive als auch
progressive Zunahme der VerschleiB- markenbreite beinhalten kann,
hat gleichfalls eine Veranderung des Schnitt- kraftverlaufes zur
Folge. Dabei konnte gezeigt werden, daB ein linearer Zusammenhang
zwischen Schnittkraftanderung und VerschleiBmarkenbreitenzu- nahme
besteht. Mit zunehmender Werkstoffharte sowie geringerem
VerschleiB- widerstand des Hartmetalls ergab sich entsprechend eine
starkere Zunahme der Schnittkrafte als Funktion der
VerschleiBmarkenbreite. Durch das An- schleifen von definierten
VerschleiBformen auf Span- und Fzei flache konnte nachgewiesen
werden, daB der Fzei flachenverschleiB einen starkeren EinfluB auf
die Schnittkraftzunahme als der KolkverschleiB ausubt.
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