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2001 | Buch | 4. Auflage

Einführung in die Fertigungstechnik

verfasst von: Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke

herausgegeben von: Dipl.-Ing. Bernhard Gottwald

Verlag: Vieweg+Teubner Verlag

Buchreihe : Teubner Studienbücher Technik

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Über dieses Buch

III Vorwort Die Fertigungstechnik beschäftigt sich mit Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung materieller Produkte, deren Eigenschaften durch die Konstruktion definiert werden. In einer Zeit, in der die Wettbewerbsfähigkeit von Unter­ nehmen maßgeblich durch die Herstellkosten der Produkte, ihre Qualität und Zuverlässigkeit beeinflusst wird, kommt es darauf an, die wirtschaftliche Her­ stellung bereits in frühen Phasen der Produktentstehung durch eine Be­ rücksichtigung der fertigungstechnischen Möglichkeiten und Alternativen zu sichern. Dies trifft für alle Arten von Produkten und alle Anforderungen der Märkte und Kunden gleichermaßen zu. Die Fertigungstechnik umfasst ein breites Feld an Verfahrenstechniken, von denen viele auch alternativ eingesetzt werden können. Ihre Auswahl im kon­ kreten Fall orientiert sich daher an den Anforderungen, an die Qualität und an den Kosten der Herstellung. Die Kenntnis der Wirkzusammenhänge der technischen Verfahren ist die Grundlage zur Entwicklung und Optimierung von Maschinen und Anlagen zur Herstellung von Produkten in kleinen wie in großen Stückzahlen. Deutschland ist auf diesem Gebiet international führend und hat den Ruf hoher Qualität und Innovationsfähigkeit. Mit den Veränderungen der Produkttechnologie zu komplexen und intelli­ genten Systemen verändern sich auch die Produktionstechnologien und Struk­ turen der industriellen Produktion. In der Zukunft können die Potentiale der Technologien besser genutzt, die natürlichen Ressourcen geschont und Har­ monie zur Umwelt durch innovative Verfahren erreicht werden. Die Ferti­ gungstechnik kann im Produktlebenszyklus durch Verfolgung der Gedanken der Kreislaufwirtschaft und der sauberen Technologien entscheidende Bei­ träge liefern.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Grundlagen zur Fertigungstechnik
Zusammenfassung
Produktion ist ein Wertschöpfungsprozess. Wertschöpfung entsteht an jedem einzelnen Produktionssystem, wenn aus einfachen oder komplexen Teilen wertgesteigerte Teile erzeugt werden [GUE94] (Bild 1.1). An der Wertschöpfungskette sind verschiedene Betriebe, Abteilungen und Personen beteiligt. Nicht alle Teilprozesse der Wertschöpfung werden an demselben Ort ausgeführt. In vielen industriellen Bereichen ist vielmehr eine internationale Arbeitsteilung zu beobachten, bei der einzelne Glieder der Wertschöpfungskette auf verschiedene Länder und Industriebetriebe verteilt sind.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
2. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bei der Auswahl von Fertigungsverfahren
Zusammenfassung
Oft besteht die Möglichkeit, ein bestimmtes Werkstück mit unterschiedlichen Fertigungsverfahren herstellen zu können. Dadurch stellt sich die Aufgabe, das Verfahren auszuwählen, mit dem eine größtmögliche Wirtschaftlichkeit (minimaler Aufwand, maximaler Nutzen) unter Beachtung zahlreicher Kriterien und gegebener Randbedingungen zu erreichen ist.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
3. Qualitätsmerkmale gefertigter Teile
Zusammenfassung
Alle Merkmale, die ein Kunde (Anwender, Verbraucher) von einem Erzeugnis erwartet, sind Qualitätsmerkmale. Entscheidend sind die Ausprägungen dieser Merkmale. Es geht darum, dass diese Ausprägungen gewisse Mindestanforderungen erfüllen, die gewöhnlich durch Toleranzen beschrieben werden. Mindest- und/oder Höchstwerte der Merkmale geben die Toleranz oder die Toleranzgrenzen vor.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
4. Werkstoffe
Zusammenfassung
Die Einteilung der Elemente in Metalle und Nichtmetalle resultiert aus dem Bindungsverhalten ihrer Atome. Mit Ausnahme der Edelgase, deren Elektronenstruktur einem sehr stabilen Zustand entspricht, versuchen die Atome der übrigen Elemente durch Wechselwirkungen ihrer Außenelektronen (Valenzelektronen) mit gleichen oder fremden Atomen einen stabilen Zustand zu erreichen. In der Edelgaskonfiguration besitzt das Atom eine vollständig mit Elektronen besetzte Außenschale.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
5. Metallbearbeitung
Zusammenfassung
Bei vielen industriell hergestellten Produkten werden Gießprozesse zur ersten Formgebung genutzt. Gießen ermöglicht dem Konstrukteur weitgehende Gestaltungsfreiheiten. So ergibt sich die besondere Möglichkeit auch kompliziert gestaltete Bauteile wirtschaftlich zu fertigen. Die Einteilung der Gießverfahren erfolgt in Gießen mit verlorenen Formen und Gießen mit Dauerformen, je nach Verwendbarkeit der Formen bzw. Werkzeuge.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
6. Kunststoffbearbeitung
Zusammenfassung
Die Systematik zur Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 gilt auch für die Fertigungsverfahren der Kunststoffbearbeitung. Die Tabelle 6.1 zeigt eine Übersicht der wichtigsten Fertigungsverfahren für Kunststoffe.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
7. Keramikbearbeitung
Zusammenfassung
Die Herstellungstechnologie keramischer Werkstoffe gliedert sich in die Phasen Pulversynthese, Masseaufbereitung, Formgebung, Sintern und Endbearbeitung (Bild 7.1).
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
8. Holzbearbeitung
Zusammenfassung
Holzreste sind mengen- und wertmäßig der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von Spanplatten. Ursprünglich sollten die Platten ausschließlich aus Hobel- und Sägespänen hergestellt werden. Schwierigkeiten bei der Streuung und ungenügende Festigkeiten des Spangutes führten dazu, dass zusätzlich Waldholz und Restholz aus der Sägeindustrie zerspant und als sog. künstliche Späne eingesetzt werden. Andere Rohstoffe sind Flachsschäben, Bagasse und in geringem Maße Bambus und Stroh.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
9. Reinstproduktion am Beispiel elektronischer Halbleiterbauelemente
Zusammenfassung
Mehr und mehr Industriebereiche, wie die Medizintechnik, die Feinmechanik, die Mikrosystemtechnik, die Pharmazie, die Lebensmittelindustrie oder die Halbleiterfertigung, benötigen bei der Herstellung ihrer Produkte reinste Fertigungs- und Umgebungsbedingungen. Dazu gehören beispielsweise der Reinraum, der die äußere Hülle der Fertigungsumgebung darstellt, die Hand-habungs- und Transportsysteme sowie die Medienver- und -entsorgungs-systeme, die zum Transport von Prozessmedien benötigt werden. Besonders hohe Reinheitsanforderungen werden dabei z.B. an
  • die Raumluft,
  • den Arbeitsplatz (Werkzeuge und Maschinen),
  • die Prozessmedien (Gase, Chemikalien, Flüssigkeiten) und
  • das Personal
gestellt.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
10. Stoffkreisläufe
Zusammenfassung
Wirtschaft und Gesellschaft stehen vor einer neuen Herausforderung. Die technisch und wirtschaftlich überaus erfolgreiche Industrialisierung und die intensive wirtschaftliche Nutzung natürlicher Ressourcen haben zu hohen Belastungen der Ökosysteme und damit auch des Menschen geführt.
Engelbert Westkämper, Hans-Jürgen Warnecke
Backmatter
Metadaten
Titel
Einführung in die Fertigungstechnik
verfasst von
Engelbert Westkämper
Hans-Jürgen Warnecke
herausgegeben von
Dipl.-Ing. Bernhard Gottwald
Copyright-Jahr
2001
Verlag
Vieweg+Teubner Verlag
Electronic ISBN
978-3-663-09862-1
Print ISBN
978-3-519-36323-1
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-663-09862-1