Klausur

-> Technik ist Zweckgerichtet (hat immer einen Nutzen)

Ein aus natürlichen Rohstoffen künstlich hergestellter, nutzbarer Gegenstand

BSP Fahrrad, Telefon, Kugelschreiber, …

• technische, ganzheitliche Grundbildung ermöglichen

• Handlungskompetenz ausprägen

• prozess- und inhaltsbezogene Kompetenzen ausbilden

• korrekte Verwendung der Fachsprache

• Sicherheitsvorschriften und Regeln lehren

• Handhabung von Werkzeugen, Werkstoffen, Geräten und Maschinen lehren

-> führt zu einem ganzheitlichen Technikverständnis

KMK DEF Handlungskompetenz:

Bereitschaft & Befähigung des Einzelnen, sich beruflichen, gesellschaftlichen und privaten Situationen sachgerecht, druchdacht sowie individuell und sozial verantwortlch zu verhalten.

Artefakte [künstlich hergestellte Gegenstände]

• nur in Technik und Kunst

• Gliederung inhaltlicher Einheit in zeitlichem Verlauf

• Weg vom Ausgangspunkt zum Ziel mit Teilzielen & Zwischenschritten

  -> Verknüpft Abschnitte zu einem Ganzen

problemlösendes, handlungsorientiertes, produktives Lernen

SuS entwickeln im Verlauf ihres Handelns das, was sich am Ende als Lerngegenstand entpuppt

Lernen durch Untersuchung & Nachahmung

SuS lernen indem sie einen Gegenstand untersuchen, ihn versuchen nachzuvollziehen, einer Anleitung folgen um auf ihren eigenen Weg zu lernen & die Aufgabe auf ihre eigene Art zu lösen

Fertigungsaufgaben können ein hohes praktisches & kognitives Niveau erreichen

→ Bilden von Bedienungs-, Handlungskompetenz

• Ältester Baustoff

• extrem vielseitig einsetzbar

• leicht & extrem belastbar

• langlebig

• nachhaltigstes & umweltfreundlichstes Rohmaterial

  
  

• Bäume nehmen Nährstoffe und Wasser aus Boden auf

• durch Photosynthese werden Nährstoffe und CO2 in Zucker und Stärke umgewandelt (Assimilation)

=> von 100% assimilierter Substanz der Bäume:

• 44% veratmet

• 25% gehen in Holzzuwachs

• 31% in Wurzeln, Blätter

=> ca. 56% des gebildeten Zuckers werden in chemische Bestandteile des Baumes umgewandelt

ältester Baum: Kiefer - 9550 Jahre in Schweden

dunkelstes Holz: Ebenholz (wie bei Schneewitchen)

hellstes Holz: Stechpalme

härtestes Holz: Pockholz

• brennt nur wenn Sauerstoff zugeführt wird

• schlechtere Wärmeleitfähigkeit

• verbiegt sich oder schmilzt auch nicht

• Festigkeiten weniger abhängig von Temperatur als bei Metallen

• verkohlte Holzoberfläche = guter Schutz, da Sauerstoffzutritt verhindert

Nein

Bei der Verbrennung von Holz entsteht C02, Feinstaubemissionen, Methan, …

→ sogar umweltschädlicher pro Wäremeeinheit als Kohle / Gas

das Verschließen der Gefäße im inneren Teil des Holzes durch Eindringen von Zellen und Einlagerung von Substanzen

=> schützt Kernholz vor Zersetzung

• aktive Zone des Stamms

• verzögert Kernbildung

• hohe Dichte und Festigkeit

• für Holzbau problematisch, da keine natürliche Dauerhaftigkeit

• Holz, dessen Kern in frischem Zustand wasserärmer als das umgebende Splintholz

• Farbkern nur leicht dunkler

• Reifholzbäume: Wasser & Nährstoffe werden in äußeren Jahresringen transportiert

• Wirtschaftliche Eignung (Materialkosten, Verfügbarkeit (Menge, Qualität), Lieferform (Abmessungen))

• Funktionale Eignung (Maß- und Formbeständigkeit (Quell- und Schwindverhalten), physikalische (Verkernung, Druck-, Zugfestigkeit & chem. Eigenschaften (reizende o. krebserregende Inhaltsstoffe, Gerbsäuregehalt))

• Technologische Eignung (spanende Bearbeitbarkeit (Werkzeugbelastung), Adhäsions- (Leim-, Lackhaftung) und Saugverhalten (Beizen, Lasuren))

• Ästhetische Eignung (Farbe, Maserung, Textur (Form der Maserung))

• Holz ist porös (durch Verhältnis Hohlraum- zu Gesamtvolumen)

• Holz ist hygroskopisch (d.h. nimmt Wasser aus Luft auf, gibt es wieder ab)

=> Holz schwindet und quillt (axial, radial, tangential)

=> das nennt man Anisotropie

Quellen = durch Aufnahme von Wasser verändert sich Form des Holzes

Schwinden = durch Verdunsten von Wasser verändert sich Form des Holzes

• direkt nach dem Fällen beginnt Wasser aus Stamm zu verdunsten

• Formänderungen des Holzes erst unterhalb des Fasersättigungsbereich/-punkt => Fasersättigungspunkt: Holz enthält kein freies Wasser mehr (23-35% Wasser) - Q & S fällt je nach Richtung unterschiedlich aus

=> Veränderung Länge (ca. 0,1%), längs der Jahrringe (10%), quer (bis 5%)

=> Weiterverarbeitung vom Holz macht erst Sinn, wenn Holz sich Umgebungsklima angepasst hat

• Balken

• Kanthölzer

• Dachlatten

• Bretter

• Vollholz-Werkstoffe

• Furnier-Werkstoffe

• Span-Werkstoffe

• Faser-Werkstoffe

• Verbund-Werkstoffe

• werden aus massivem Holz hergestellt (Form von: Platten, Stab oder Verbundelemente) - Platten, Stäbe, Bretter werden quer- oder gleichgerichtet und verleimt

• Festigkeit hängt von Holzgüte, Schnittrichtung, Schichtaufbau ab

Lagenwerkstoffe

- Multiplex (Sperrholz, z.B. Werkbank, Arbeitsplatten), Schichtholz (z.B. Rahmenholz für Fenster, Hallenbau)

Furniersperrholz

- verschiedene Plattenarten, die aus mind. 3 miteinander verleimten Holzlagen (Furniere) bestehen => Anzahl immer ungerade

=> Lagen immer um 90 Grad zueinander versetzt => Q&S wird verhindert

- „arbeitet“ kaum, hohe Maßhaltigkeit, belastbarer

Stabsperrholz

Faserverlauf gleichgerichtet

=> Biege- und Druckfestigkeit bleiben erhalten

• verschiedene Plattenarten, die aus mind. 3 miteinander verleimten Holzlagen (Furniere) bestehen => Anzahl immer ungerade

=> Lagen immer um 90 Grad zueinander versetzt => Q&S wird verhindert

• „arbeitet“ kaum, hohe Maßhaltigkeit, belastbarer

Multiplex (Sperrholz, z.B. Werkbank, Arbeitsplatten), Schichtholz (z.B. Rahmenholz für Fenster, Hallenbau)

• heute am häufigsten eingesetzt

• Unterscheidung erfolgt nach: Herstellungsverfahren, Oberflächenbeschaffenheit, Plattenaufbau, Form, Verwendungszweck

• bestehen aus unterschiedlich großen, beleimten Spänen => werden zu Platten verpresst

• gute Q&S Eigenschaften

• geringe Festigkeit

• bestehen aus gerichteten, langen, beleimten Spänen => werden in Schichten zusammengepresst

• gute Festigkeit

• Holzspäne werden bis zur Holzfaser aufgelöst => dann neu verbunden

• je nach Typ des Faserwerkstoffs ganz unterschiedliche Eigenschaften

• aus Fasern von Holz, Sägenebenprodukten, Resthölzern hergestellt - in alle Richtungen gleiches Q&S Verhalten

• sehr fein aufgefasert, verleimt, unter Hitze gepresst => geschliffen (wg. Glatter Oberfläche) - ist teuer

1. Homogenisierung der Holzeigenschaften

2. Abmessungen, Dimensionen

3. Reduzierung Anisotropie, Erhöhung Dimensionsstabilität 4. Kosten

5. Bedarf an Produkten mit standardisierten Eigenschaften

Fertigungsverfahren sind Verfahren zur Herstellung von geometrisch bestimmten festen Körpern, bei denen der Zusammenhalt der Stoffteilchen von Werkstücken

• geschaffen

• beibehalten

• vermindert

• vermehrt

wird

DIN 8580

• Kompatibilität

• Qualitätssicherung & - verbesserung

• Sicherheit

• Rationalisierung

• Wirtschaftliche Großserienfertigung von Teilen möglich

• Geringer Zeitaufwand

• Hohe Reproduktionsgenauigkeit

• Vollautomatische Produktion auch von komplizierten Bauteilen möglich

• Keine bzw. nur geringe Nacharbeit nötig

• Freie Gestaltungsmöglichkeiten der Bauteilkonturen

• Komplexe dreidimensionale Strukturen und große Werkstoffvielfalt sind möglich

• Werkstückeigenschaften unabhängig von inneren Texturen-> homogen Wirtschaftlichkeit

• Geeignet für Einzel- und Großserienfertigung

Es entstehen Körper mit dem Querschnitt der Öffnung in theoretisch beliebiger Länge

Die Ausgangsstoffe werden „zusammengebacken“ -> Urformung

• Rapid Prototyping

• Galvanoformen (Urformen aus dem ionisierten Zustands)

• Urformen zur Pulvermetallurgie (darunter zählt Sintern)

• Veränderung an einem festen Körper durch aufheben des örtlichen Zusammenhalts

• Werkzeuge: Säge, Schere, Messer, Saitenschneider, Axt, Bohrer, Hobel

• Charakteristisch für Trennwerkzeuge: eine oder zwei Schneiden, entweder scharf und glatt oder spitz und zackig

Trennvorgang, bei dem mit einer keilförmigen Werkzeugschneide Werkstoffschichten in Form von Spänen zur Änderung der Werkstückform mechanisch abgetragen werden

• Spanwinkel: durch Spanfläche und senkrecht zur Bearbeitungsfläche gedachte Linie gebildet

  => Spanwinkel kann umso größer sein, je weicher der Werkstoff

• Keilwinkel: Winkel zwischen Span- und Freifläche, Winkel muss an zu bearbeitendem Material angepasst sein

• => für harte, spröde Werkstoffe groß, für weiche, zähe Werkstoffe klein

• Freiwinkel: von Schnittfläche zu Freifläche, wenn zu klein entstehen große Reibflächen zwischen Werkzeug und Werkstück

  => Standzeit (wie lange Werkzeug scharf bleibt) verringert sich

Gehauen = Einzelne Vertiefungen im Feilblatt (wurde früher mit Hammer und Meisel in das Blatt gehauen)

→ Gehauene Feilen tragen weniger Material ab als gefräste

Riefen = Rillen auf der Oberfläche

• Große Wärmehärte (Schneide muss bei hohen Temp. hart genug sein, um einzudringen)

• Hohe Verschleißfestigkeit (Widerstandsfähig gg. mechanischen Abrieb, chem.&phy. Einflüsse)

• Hohe Wärmewechselbeständigkeit (keine Risse bei sich ändernden Arbeitstemperaturen) - Hohe Druckfestigkeit (Schneidkanten dürfen sich nicht verformen oder ausbrechen)

• Hohe Zähigkeit und Biegefestigkeit (Werkzeugschneide muss schlagartig auftretende Beanspruchung aushalten und darf nicht ausbrechen)

Fügen ist das auf Dauer angelegte Verbinden oder sonstige Zusammenbringen von zwei oder mehr Werkstücken geometrisch bestimmter Form oder von eben solchen Werkstücken mit formlosem Stoff. Dabei wird der Zusammenhalt örtlich geschaffen und im Ganzen vermehrt

• Zusammensetzen

• Füllen

• An- & Einpressen

• Fügen durch Urformen

• Fügen durch Umformen

• Fügen durch Schweißen

• Fügen durch Löten

• Kleben

• Textiles Fügen

Unterscheidung

• Schraubverbindungen werden dort eingesetzt, wo eine Baugruppe wieder demontierbar sein muss oder unlösbare Verbindungen technisch unmöglich bzw. unwirtschaftlich sind

• Schraubverbindungen wirken sowohl kraft- als auch formschlüssig

• Man unterscheidet Befestigungs- und Bewegungsschrauben (z.B. Schraubstock, Mess-und Einstellschrauben)

• Schrauben werden üblicherweise mit Rechtsgewinde (Uhrzeigersinn) gefertigt

• In bestimmten Fällen kommen auch Linksgewinde zum Einsatz, z.B. wenn sich eine Verbindung während einer

  Drehbewegung nicht lösen soll

Schlitz (a); Phillips (b); Pozidriv (c); Torx (d); Inbus (e); Robertson (f); Tri-Wing (g); Torq-Set (h); Spanner (i)

3 Phasen: Benetzen - Fließen - Legieren

Hartlöten (>450°C) & Weichlöten (<450°C)

unlösbare, stoffschlüssige Verbindung

Unterscheidung: chemisch / physikalisch abbindende Klebstoffe

Kleben = nichtmetallischer Werkstoff durch Flächenhaftung (Adhäsion) & innere Festigkeit (Kohäsion)

Adhäsion: Zusammenhalt 2er Materialien im Kontakt zueinander

Kohäsion: Eines Materials um Zusammenhalt stärken & vor Verfall schützen

Beschichten ist das Aufbringen einer fest haftenden Schicht auf ein Werkstück. Auf diese Weise können verschiedenste Materialien, z.B. Metall, Kunststoff, Papier, veredelt werden. Beschichtungsverfahren sind z.B. Streichen und Galvanisieren.

Durch gezielte Wärmebehandlung können Werkstoffeigenschaften verändert werden. Ziel ist die Verbesserung z.B. der Zähigkeit, Härte, Festigkeit und der Verschleißeigenschaften

• Erreicht wird dies durch Umlagern, Aussondern oder Einbringen von Stoffteilchen beispielsweise durch Diffusion

• maßstäbliche Darstellungen von technischen Lösungen

• enthalten alle notwendigen Angaben zur Herstellung & Darstellung der Funktion von Teilen, Baugruppen, Maschinen, Anlagen

• in Normen festgelegt

• dient der Kommunikation

• dienen als Grundlage für Planung & Herstellung technischer Gegenstände

• beinhalten Form, Größe, Funktion eines Bauteils oder Baugruppe

• richten sich nach Normen und Regeln => um Eindeutigkeit zu gewährleisten

• Papierformate

• Schriftfelder

• Schriften

• Maßstäbe

• Linienarten

• Schnitte

• Schraffuren

• Maße

• Geometrie

• Bemaßung

• Technoligie

• Herstellung

• Werkstoff

• Organisation

• Skizze

• Plan

• Maßbild

• Zeichnung

• Gesamtzeichnung

• Bauzeichnung

• Einzelteilzeichnung

• Rohteilzeichnung

• Angebotszeichnung

• Entwurfszeichnung

• Fertigungszeichnung

• Bearbeitungszeichnung

• Montagezeichnung

• Zusammenbauzeichnung

  
  

• Bleistift

• Zeichenschiene, Dreiecke, Schablonen, Zirkel

• Radierer, Radiermesser

• Zeichenplatte

• Größenangaben mit Hilfe: Maßlinien, Maßpfeilen, Maßhilfslinien, Maßzahlen

• zwei „Hauptleserichtungen“: Maße sollten überwiegend von „unten“ oder überwiegend von „rechts“ zu lesen sein

• Maßzahl steht immer in Mitte von Maßlinie

• durch Maßlinien können Maße aus dem Werkstück herausgezogen werden

• jedes Maß nur einmal eintragen

Projektionsmethode 1: Bauteil liegt zwischen Beobachter und Ebene, auf die es projeziert wird.

Isometrie: man nutzt 3D (kartesisches) Koordinatensystem, Achsenmaßstab 1:1:1

=> Vorteil: alle drei Dimensionen gleichzeitig sichtbar