Projekt Werkstoffe

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,
vielleicht kann mir ja jemand weiterhelfen.
Ich hätte ein paar Fragen bezüglich dem Thema Werkstoffe im Maschinenbau.

  1. Die Verwendung von Leichtmetallen im Maschinenbau. Für was werden Leichtmetalle dort verwendet?

  2. Die Verwendung von Stahl, Eisengusswerkstoffen, Leichtmetallen, Naturwerkstoffen, Verbundwerkstoffe in der Elektrotechnik. Für was werden diese Werkstoffe in der Elektrotechnik verwendet? (Bsp. Kupfer für Drähte)

  3. Die Vor- und Nachteile (am Beispiel der Bohrmaschine) dass der Hebel aus Gummi ist/ dass der Sichtschutz aus Kunststoff ist/ dass der Bohrer aus (Werkzeug-)stahl ist/ dass der Maschinentisch aus Gusseisen ist?
    (Vorteile habe ich dort eine Menge, nur fallen mir keine Nachteile ein)

Vielen Dank für die Antworten. :smile:

#2

Bitte mach deine Hausübungen selbst.

#3

Bitte mach deine Hausübungen selbst.

Ich finde auf Google keine Antworten und muss dieses Projekt nächste Woche in meiner Firma vortragen.
Trotzdem danke

#4

Hallo Savannenlöwe,

zu Punkt 1:
Leichtmetalle werden, wie der Name schon sagt, verwendet um Gewicht zu sparen. Ein Flugzeug z.B. könnte auch fliegen wenn es kplt. aus Stahl wäre, nur 3x schwerer.

zu Punkt 2:
Elektrotechnik ist nicht mein Ding, nur ganz wenig: Kunststoffe zum Isolieren.

zu Punkt 3:
So wie ich das verstehe willst du nur die Nachteile am Beispiel „Bohrmaschine“:

  • Gummi (Hebel) hat eine geringere Lebensdauer; muss ausgetauscht werden
  • Kunststoff (Sichtschutz) ist nicht so Wärmebeständig; heiße Späne beschädigen den Sichtschutz
  • Werkzeugstahl (Bohrer) kann magnetisch werden; Späne bleiben am Bohrer haften
  • Gusseisen (Maschinentisch) kann man nicht schweißen; Reparaturen sind nicht möglich

Natürlich ist das nur die Spitze des Eisbergs, und allgemein gehalten da Nachteile auch als Vorteile gesehen werden können.
Das liegt im Auge des Betrachters; Hersteller, Verkäufer Endverbraucher:

Beispiel Gummihebel:
Hersteller: hoher Verschleiß - Ersatzteil - Vorteil!
Verkäufer: hoher Verschleiß - Ersatzteil - Vorteil!
Endverbraucher: hoher Verschleiß - Ersatzteil - Nachteil!

Grüßle Halbwissender :wink:

#5

Wie Sie vielleicht wissen, richtet sich die Auswahl der Werkstoffe nach Kriterien wie Funktion, Beanspruchungsspektrum (Klimabeständigkeit, Schwingungsbeanspruchung, Lastwechselgröße und Frequenz)(Festigkeit) u.a.,
Form, Verarbeitbarkeit, Montage… aber auch Kosten für Herstellung und Wartung, Verfügbarkeit der Rohstoffe…
Im Fahrzeugbau werden Leichtmetalle besonders bevorzugt, wenn die Beanspruchungen dazu passen und die Kosten wirtschaftlich sind.
In der Regel ist also die Werkstoffauswahl immer ein Kompromiss zwischen Beanspruchung, Herstellung und Kosten.
Oft wird man also vor der Festleung des Werkstoffs Vergleichsrechnungen (Kriterien-Rosette)
durchführen.
Mit freundlichem Gruß
retep

#6

Hallo,
da kann ich leider nicht helfen.

Gruß Werner

#7

Hallo Savannenlöwe, auf Deine Fragen paar Antworten:
zu 1.:
Leichtmetalle im Maschinenbau: Bsp. ALU - Rahmen und/oder Karosserieteile bei Strassenbahnen, Bussen, PKW, vorteilhaft bei allen Gehäusen, Strukturen, die irgendwie bewegt werden müssen, je leichter um so weniger Energie ist beim Transport erforderlich; Leichtbausysteme zum Bau von Träger- und Rahmenstrukturen (ITEM, BOSCH,…)

zu 2.:
Stahl: Trafobleche, Gehäuse an Motoren, Masten für Hochspannungsleitungen, Rahmen für Trafos, Türme für Windkraftanalgen…
Eisengusswerkstoffe: Gehäuse für sehr große Generatoren, Motoren, Gehäuseteile die kompliziert geformt sind und z.B. schlagartig belastet werden (Schlaghammer, Winkelschleifer, …)
Leichtmetalle: Alu wurde zu DDR Zeiten als Ersatzwerkstoff für Kupferleitungen verwendet, hat den Nachteil das AL bei Belastung leicht kriecht und dabei Kontakte locker werden !!!; Zinn zum Löten und Vergießen
Verbundwerkstoffe: Flügel für Windkraftanlagen

zu 3: na da mal mit der Bohrmaschine in der Hand etwas selbst überlegen - ist doch einfach

Nachteil Gusseisenwerkstoffe: Gewicht/Dichte - hebe mal den Tisch weg :smile:, relativ hoher Energieaufwand bei der Fertigung, „langwierige“ Fertigungsschritte, begrenzte Formgebungsmöglichkeiten
Nachteil Stahl: wenn Stahl nicht ordentlich wärmebehandelt wurde kann der Bohrer entweder zu weich oder zu spröde sein, trotz hoher Temperaturbeständigkeit ist Schmierung beim Bohren erforderlich damit der Bohrer nicht ausglüht, … und nen roten, gelben, grünen… Bohrer habe ich auch noch nicht gesehen ( geht halt bei Kunststoffen - da haben die Gehäuse von Heimwerker- oder Profigeräten beim gleichen Hersteller eine andere Farbe … farbige Bohrer für Heimwerker habe ich noch nicht gesehen :smile:
Nachteil: Kunststoffe - geringe Temperaturbeständigkeit, begrenzte Recyclingfähigkeit, geringe Festigkeit, bei Polymeren/Elastomeren Gesundheitsgefährdungen durch Weichmacher und Lösungsmitteln aus dem Fertigungsprozess, teilweise keine UV Beständigkeit, geringe Kratzfestigkeit