| Inhaltsverzeichnis | 8 |
| 1 Einleitung | 16 |
| 2 Urformen | 18 |
| 2.1 Einfu?hrung | 18 |
| 2.1.1 Einordnung des Urformens in die Fertigungstechnik | 18 |
| 2.1.2 Einordnung in den Einzelteilfertigungsprozess | 18 |
| 2.1.3 Blockgießen | 19 |
| 2.1.4 Stranggießen | 19 |
| 2.1.5 Formgießen | 21 |
| 2.1.6 Gussabnehmer und statistische Zahlen | 21 |
| 2.2 Verfahrensprinzipien beim Urformen | 22 |
| 2.2.1 Einleitung | 22 |
| 2.2.2 Gieß- bzw. Formverfahren | 22 |
| 2.2.3 Gussteilherstellung in Formen fu?r den einmaligen Gebrauch | 23 |
| 2.2.3.1 Einleitung | 23 |
| 2.2.3.2 Handformerei | 25 |
| 2.2.3.3 Maschinenformerei | 26 |
| 2.2.3.4 Spezialformverfahren | 27 |
| 2.2.4 Gussteilherstellung in Formen fu?r den mehrmaligen Gebrauch (Dauerformen) | 34 |
| 2.2.4.1 Einleitung | 34 |
| 2.2.4.2 Schwerkraftkokillengießverfahren | 35 |
| 2.2.4.3 Druckgießverfahren | 35 |
| 2.2.4.4 Arten von Druckgießmaschinen | 36 |
| 2.2.4.5 Verfahrensablauf beim Druckgießen | 36 |
| 2.2.4.6 Thixogießverfahren | 37 |
| 2.2.4.7 Niederdruckgießverfahren | 38 |
| 2.2.4.8 Schleudergießverfahren | 38 |
| 2.3 Gusswerkstoffe | 40 |
| 2.3.1 Einfu?hrung | 40 |
| 2.3.2 Kennzeichnende Kenngrößen der Gusswerkstoffe | 40 |
| 2.3.2.1 Niedrige Gießtemperatur | 42 |
| 2.3.2.2 Fließ- und Formfu?llungsvermögen | 42 |
| 2.3.2.3 Volumenänderung beim Schmelzen und Erstarren | 43 |
| 2.3.3 Arten von Gusswerkstoffen | 43 |
| 2.3.3.1 Gusseisenwerkstoffe | 44 |
| 2.3.3.2 Stahlguss | 45 |
| 2.3.3.3 Aluminium- und Magnesiumgusswerkstoffe | 45 |
| 2.3.3.4 Kupfergusswerkstoffe | 45 |
| 2.3.3.5 Mechanische Kennwerte wichtiger Gusswerkstoffe | 45 |
| 2.4 Gussteilgestaltung | 46 |
| 3 Umformen | 50 |
| 3.1 Begriffe, Ordnungsgesichtspunkte | 50 |
| 3.1.1 Definitionen und Abgrenzung | 50 |
| 3.1.2 Einordnungsgesichtspunkte | 50 |
| 3.2 Stellung und Bedeutung der Umformverfahren im Rahmen der Fertigungstechnik | 52 |
| 3.2.1 Historische Entwicklung | 52 |
| 3.2.2 Vergleich der Umformverfahren mit anderen „mechanischen Formgebungsverfahren“ | 53 |
| 3.2.3 Typische Einsatzgebiete der Umform- und Zerteiltechnik | 54 |
| 3.2.4 Besonderheiten und Entwicklungstrends | 56 |
| 3.3 Ausgewählte Grundlagen der Umformtechnik | 59 |
| 3.4 Typische Prozesse und Verfahren der umformenden Halbzeugfertigung | 69 |
| 3.4.1 Wichtige Prozessketten der Halbzeugfertigung | 69 |
| 3.4.2 Ausgewählte Umformverfahren zur Halbzeugfertigung | 71 |
| 3.4.2.1 Verfahrensu?bersicht Walzen | 71 |
| 3.4.2.2 Verfahrensu?bersicht Freiformen | 73 |
| 3.4.2.3 Verfahrensu?bersicht Durchdru?cken – Strangpressen | 75 |
| 3.4.2.4 Verfahrensu?bersicht Durchziehen | 77 |
| 3.4.2.5 Verfahrensu?bersicht Biegeumformen | 78 |
| 3.5 Ausgewählte Teilefertigungsverfahren der Massivumformung | 79 |
| 3.5.1 Stauchen | 79 |
| 3.5.1.1 Verfahrensu?bersicht Stauchen | 79 |
| 3.5.1.2 Bedeutung und Besonderheiten des Stauchens | 80 |
| 3.5.2 Freiformschmieden und Rundkneten (Feinschmieden, Rundhämmern) | 82 |
| 3.5.2.1 Verfahrensu?bersicht Freiformschmieden | 82 |
| 3.5.2.2 Bedeutung und Besonderheiten des Freiformschmiedens | 83 |
| 3.5.2.3 Verfahrensu?bersicht Rundkneten | 83 |
| 3.5.2.4 Bedeutung und Besonderheiten des Rundknetens | 84 |
| 3.5.3 Gesenkschmieden und Warmpressen | 85 |
| 3.5.3.1 Verfahrensu?bersicht Gesenkschmieden und Warmpressen mit Grat | 85 |
| 3.5.3.2 Verfahrensu?bersicht Gesenkschmieden und Warmpressen ohne Grat | 87 |
| 3.5.3.3 Verfahrensu?bersicht zur Herstellung der Anfangsformen und Massenverteilungs-Zwischenformen fu?r das Gesenkschmieden und Warmpressen | 88 |
| 3.5.3.4 Bedeutung und Besonderheiten des Gesenkschmiedens und Warmpressens | 90 |
| 3.5.4 Kaltfließpressen und Kaltschmieden | 93 |
| 3.5.4.1 Verfahrensu?bersicht Kaltfließpressen und Kaltschmieden | 94 |
| 3.5.4.2 Bedeutung und Besonderheiten des Kaltfließpressens und Kaltschmiedens | 98 |
| 3.5.5 Walzverfahren der Teilefertigung | 99 |
| 3.5.5.1 Verfahrensu?bersicht Walzverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung von Werkstu?ckgrundformen | 100 |
| 3.5.5.2 Verfahrensu?bersicht Walzverfahren zur Erzeugung von Nebenformen | 105 |
| 3.5.5.3 Verfahrensu?bersicht Walzverfahren zur Feinbearbeitung von Oberflächen | 106 |
| 3.6 Ausgewählte Teilefertigungsverfahren der Blechumformung | 107 |
| 3.6.1 Verfahren zur Herstellung ebener Blechformteile durch Trennverfahren | 107 |
| 3.6.1.1 Verfahrensu?bersicht Zerteilverfahren | 107 |
| 3.6.1.2 Bedeutung und Besonderheiten des Scherschneidens | 109 |
| 3.6.2 Verfahren zur Herstellung räumlicher Blechformteile | 111 |
| 3.6.2.1 Verfahrensu?bersicht Zug-Druck-Umformverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung räumlicher Blechformteile | 111 |
| 3.6.2.2 Verfahrensu?bersicht Druck-Umformverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung räumlicher Blechformteile | 114 |
| 3.6.2.3 Verfahrensu?bersicht Zug-Umformverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung räumlicher Blechformteile | 115 |
| 3.6.2.4 Verfahrensu?bersicht Biege-Umformverfahren zur Erzeugung bzw. Veränderung räumlicher Blechformteile | 116 |
| 3.6.3 Technologischer Ablauf bei der Herstellung von Blechformteilen | 118 |
| 3.7 Werkzeuge der Umform- und Schneidtechnik | 120 |
| 3.8 Einflussfaktoren auf die Fertigungsgenauigkeit von Umformteilen | 121 |
| 4 Trennen | 124 |
| 4.1 Systematisierung der Verfahrenshauptgruppe Trennen | 124 |
| 4.2 Trennen durch Spanen | 125 |
| 4.2.1 Wirtschaftliche Bedeutung | 125 |
| 4.2.2 Grundlagen der spanenden Fertigung | 127 |
| 4.2.2.1 Klassifizierung im Überblick | 127 |
| 4.2.2.2 Basisgrößen der Zerspantechnik | 128 |
| 4.2.2.3 Bewegungsvorgänge und Geschwindigkeiten bei der Spanabnahme | 129 |
| 4.2.2.4 Hilfsgrößen | 130 |
| 4.2.2.5 Flächen und Vorschubgrößen | 131 |
| 4.2.2.6 Eingriffsgrößen des Werkzeuges | 132 |
| 4.2.2.7 Spanungsgrößen | 133 |
| 4.2.2.8 Werkzeuggeometrie fu?r das Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide | 134 |
| 4.2.2.9 Werkzeugverschleiß / Standbegriffe und Spanbildung | 138 |
| 4.2.2.10 Schneidstoffe (geometrisch bestimmte Schneide) | 141 |
| 4.2.2.11 Ku?hlschmierstoffe | 144 |
| 4.2.2.12 Schnittkraftberechnung | 145 |
| 4.3 Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide | 147 |
| 4.3.1 Drehen | 147 |
| 4.3.1.1 Spanungsvorgang | 147 |
| 4.3.1.2 Drehverfahren | 147 |
| 4.3.1.3 Drehwerkzeuge | 149 |
| 4.3.1.4 Zeitspanvolumen und Schnittzeit | 149 |
| 4.3.2 Fräsen | 151 |
| 4.3.2.1 Spanungsvorgang | 151 |
| 4.3.2.2 Fräsverfahren | 152 |
| 4.3.2.3 Fräswerkzeuge | 156 |
| 4.3.2.4 Zeitspanvolumen und Schnittzeit | 157 |
| 4.3.3 Bohren, Senken, Reiben | 158 |
| 4.3.3.1 Spanungsvorgang | 158 |
| 4.3.3.2 Verfahren | 159 |
| 4.3.3.3 Werkzeuge | 159 |
| 4.3.3.4 Zeitspanvolumen und Schnittzeit | 160 |
| 4.3.4 Hobeln und Stoßen | 161 |
| 4.3.5 Räumen | 162 |
| 4.3.5.1 Räumverfahren | 162 |
| 4.3.5.2 Räumwerkzeuge | 163 |
| 4.3.5.3 Zeitspanvolumen und Schnittzeit | 163 |
| 4.4 Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide | 164 |
| 4.4.1 Spanungsvorgang (Schleifen) | 164 |
| 4.4.2 Schleifverfahren | 165 |
| 4.4.3 Schleifwerkzeuge | 169 |
| 4.4.3.1 Bezeichnung | 169 |
| 4.4.3.2 Form der Schleifwerkzeuge | 169 |
| 4.4.3.3 Zusammensetzung der Schleifwerkzeuge | 170 |
| 4.4.4 Schleifscheibenvorbereitung | 176 |
| 4.4.4.1 Auswuchten der Schleifscheiben | 176 |
| 4.4.4.2 Abrichten der Schleifscheiben | 176 |
| 4.4.5 Kenngrößen des Schleifprozesses | 179 |
| 4.4.5.1 Außenrund-Einstechschleifen | 179 |
| 4.4.5.2 Geschwindigkeitsquotient q | 180 |
| 4.4.5.3 Verschleißquotient G | 180 |
| 4.4.6 Honen und Läppen | 180 |
| 4.4.6.1 Honen | 180 |
| 4.4.6.2 Läppen | 181 |
| 4.5 Trennen durch Abtragen | 181 |
| 4.5.1 Funkenerosion | 183 |
| 4.5.1.1 Grundlagen | 184 |
| 4.5.1.2 Anlagentechnik zum funkenerosiven Schneiden | 186 |
| 4.5.1.3 Anlagentechnik zum funkenerosiven Senken | 187 |
| 4.5.2 Wasserstrahltechnologie | 193 |
| 4.5.2.1 Verfahrensgrundlagen | 194 |
| 4.5.2.2 Anlagentechnik | 196 |
| 4.5.2.3 Verfahrensmerkmale (Kerbtiefe, Schnittfläche, Schnittfuge) | 200 |
| 4.5.2.4 Anwendungsgebiete | 200 |
| 4.5.2.5 Zusammenfassung der Vor- und Nachteile des Verfahrens | 201 |
| 4.5.3 Laserstrahltechnologie | 202 |
| 4.5.3.1 Grundlagen zum Verfahren | 202 |
| 4.5.3.2 Entstehung und Besonderheiten von Laserlicht | 202 |
| 4.5.3.3 Lasertypen zur Materialbearbeitung | 203 |
| 4.5.3.4 Nd:YAG-Festkörperlaser | 204 |
| 4.5.3.5 CO2-Gaslaser | 205 |
| 4.5.3.6 Diodenlaser | 206 |
| 4.5.3.7 Excimerlaser | 207 |
| 4.5.3.8 Vorteile des Werkzeuges Laserstrahl | 207 |
| 4.5.3.9 Verfahren der Lasermaterialbearbeitung | 208 |
| 5 Fu?gen | 212 |
| 5.1 Einfu?hrung in die Fu?getechnik | 212 |
| 5.1.1 Einteilung der Fu?geverfahren | 212 |
| 5.1.1.1 Schweißbarkeit | 219 |
| 5.2 Schweißen mit Lichtbogen | 225 |
| 5.2.1 Grundlagen der Lichtbogentechnik | 225 |
| 5.2.2 Lichtbogenhandschweißen (E-Hand) | 228 |
| 5.2.2.1 Prinzipskizze | 228 |
| 5.2.3 Schutzgasschweißen | 230 |
| 5.2.3.1 Übersicht und Gemeinsamkeiten der Verfahren | 230 |
| 5.2.3.2 Metall-Schutzgasschweißen (MSG) | 232 |
| 5.2.3.3 Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) | 235 |
| 5.2.3.4 Plasmaschweißen (WPL) | 237 |
| 5.2.4 Unterpulverschweißen | 239 |
| 5.2.4.1 Verfahrensprinzip und Schweißausru?stung | 239 |
| 5.2.4.2 Anwendung des UP-Verfahrens | 239 |
| 5.3 Widerstandspressschweißen | 240 |
| 5.3.1 Physikalische Grundlagen des Widerstandspressschweißens | 240 |
| 5.3.2 Punktschweißen (RP-Schweißen) | 240 |
| 5.3.2.1 Verfahrensprinzip/-beschreibung | 240 |
| 5.3.2.2 Einsatzmöglichkeiten | 242 |
| 5.3.2.3 Besonderheiten des Verfahrens | 242 |
| 5.3.2.4 Elektroden | 242 |
| 5.3.2.5 Schweißpunkteinrichtung | 243 |
| 5.3.2.6 Fertigungshinweise | 246 |
| 5.3.3 Rollennahtschweißen (RR-Schweißen) | 246 |
| 5.3.3.1 Verfahrensprinzip/-beschreibung | 246 |
| 5.3.3.2 Einsatzmöglichkeiten | 246 |
| 5.3.3.3 Besonderheiten des Verfahrens | 247 |
| 5.3.3.4 Einrichtungen zum Rollennahtschweißen | 247 |
| 5.3.3.5 Schweißstromart und Stromtaktprogramme | 248 |
| 5.3.3.6 Fertigungshinweise | 249 |
| 5.3.4 Buckelschweißen (RB-Schweißen) | 249 |
| 5.3.4.1 Verfahrensprinzip/-beschreibung | 249 |
| 5.3.4.2 Einsatzmöglichkeiten | 249 |
| 5.3.4.3 Besonderheiten des Verfahrens | 250 |
| 5.3.4.4 Elektroden zum Buckelschweißen | 250 |
| 5.3.4.5 Buckel zum Widerstandsschweißen | 251 |
| 5.3.4.6 Einrichtungen zum Buckelschweißen | 251 |
| 5.3.4.7 Fertigungshinweise | 252 |
| 5.3.5 Abbrennstumpfschweißen (RA-Schweißen) | 252 |
| 5.3.5.1 Verfahrensprinzip/-beschreibung | 252 |
| 5.3.5.2 Einsatzmöglichkeiten | 253 |
| 5.3.5.3 Besonderheiten des Verfahrens | 254 |
| 5.3.5.4 Einrichtungen zum Abbrennstumpfschweißen | 254 |
| 5.3.5.5 Fertigungshinweise | 255 |
| 5.4 Schweißen durch Bewegungsenergie | 255 |
| 5.4.1 Grundlagen zur schweißtechnischen Nutzung kinetischer Energie | 255 |
| 5.4.2 Reibschweißen | 255 |
| 5.4.2.1 Verfahrensprinzip | 255 |
| 5.4.2.2 Anwendungsbereich | 256 |
| 5.4.2.3 Zusatzstoffe | 258 |
| 5.4.2.4 Konstruktive Gestaltung und Festigkeit | 258 |
| 5.4.2.5 Fertigungshinweise | 258 |
| 5.5 Löten | 260 |
| 5.5.1 Physikalisch-chemische Grundlagen des Lötens | 260 |
| 5.5.2 Oberflächenaktivierung | 262 |
| 5.5.3 Lötverfahren | 264 |
| 5.5.4 Lote und Grundwerkstoffe | 270 |
| 5.5.5 Gestaltung von Lötverbindungen | 272 |
| 5.5.6 Allgemeine Anforderungen an Lötverbindungen | 273 |
| 5.6 Kleben – adhäsives Verbinden von Werkstoffen | 274 |
| 5.6.1 Kann man sich auf geklebte Erzeugnisse verlassen? | 274 |
| 5.6.2 Warum ist eine Oberflächenbehandlung erforderlich? | 274 |
| 5.6.3 Der Klebstoff: erst flu?ssig, dann fest | 276 |
| 5.6.4 Verarbeitung von Klebstoffen | 277 |
| 5.6.5 Gestaltung von Klebverbindungen | 277 |
| 5.6.6 Qualitätssicherung in der Klebtechnik | 278 |
| 5.7 Fu?gen durch Umformen | 279 |
| 5.7.1 Einfu?hrung | 279 |
| 5.7.2 Durchsetzfu?gen | 280 |
| 5.7.2.1 Grundlagen | 280 |
| 5.7.2.2 Anwendung | 281 |
| 5.7.2.3 Ausru?stung | 281 |
| 5.7.2.4 Qualitätssicherung | 283 |
| 5.7.3 Stanznieten | 283 |
| 5.7.3.1 Grundlagen | 283 |
| 5.7.3.2 Anwendung | 284 |
| 5.7.3.3 Ausru?stung | 284 |
| 5.7.3.4 Qualitätssicherung | 285 |
| 6 Beschichten | 286 |
| 6.1 Einfu?hrung | 286 |
| 6.2 Verfahrensu?bersicht | 287 |
| 6.3 Beschichten aus dem flu?ssigen oder plastischen Zustand | 287 |
| 6.3.1 Emaillieren | 287 |
| 6.3.2 Lackieren | 287 |
| 6.3.3 Schmelztauchen | 288 |
| 6.4 Beschichten aus dem festen Zustand | 288 |
| 6.4.1 Thermisches Spritzen | 288 |
| 6.4.2 Auftragschweißen | 295 |
| 6.4.3 Auftraglöten | 297 |
| 6.4.4 Wirbelsintern | 297 |
| 6.5 Beschichten aus dem gasförmigen, dampfförmigen oder ionisierten Zustand | 299 |
| 6.5.1 PVD-Verfahren | 299 |
| 6.5.2 CVD-Verfahren | 299 |
| 6.5.3 Elektrolytisches Abscheiden | 300 |
| 6.5.4 Chemisches Abscheiden | 301 |
| 7 Stoffeigenschaftsändern durch Wärmebehandlung | 302 |
| 7.1 Definitionen, Ziele, metallkundliche Effekte und Abgrenzung | 302 |
| 7.2 Wärmebehandlungsprozesse fu?r Stähle | 304 |
| 7.2.1 Thermische Verfahren | 305 |
| 7.2.2 Thermochemische Verfahren | 312 |
| 7.2.3 Thermomechanische Verfahren | 316 |
| 7.3 Bemerkungen zur fertigungstechnischen Realisierung | 319 |
| 7.4 Stellung der Wärmebehandlung im Fertigungsprozess | 320 |
| 8 Rapid Prototyping | 322 |
| 8.1 Prototypen in der Produktentwicklung | 322 |
| 8.2 Das Grundprinzip des Rapid Prototyping | 323 |
| 8.3 Die Rapid Prototyping-Prozesskette | 324 |
| 8.3.1 3D-CAD-Modellierung | 324 |
| 8.3.2 STL-Schnittstelle | 325 |
| 8.3.3 Rapid Prototyping-Datenaufbereitung | 326 |
| 8.3.4 Rapid Prototyping-Bauprozess | 327 |
| 8.3.5 Finishbearbeitung und Folgeverfahren | 328 |
| 8.4 Industrielle Rapid Prototyping-Verfahren | 329 |
| 8.4.1 Polymerisation | 329 |
| 8.4.2 Laser-Sintern | 331 |
| 8.4.3 Laminate-Verfahren | 332 |
| 8.4.4 Extrusionsverfahren | 334 |
| 8.4.5 3D-Drucken (Three Dimensional Printing – 3DP) | 336 |
| 8.5 Folgetechniken und Rapid Tooling | 337 |
| 8.6 Tendenzen der Entwicklung | 338 |
| 9 Leitlinie zur Gestaltung von Fertigungsprozessen | 340 |
| 9.1 Einfu?hrung | 340 |
| 9.1.1 Aufgaben und Ziele der Fertigungsprozessgestaltung | 340 |
| 9.1.2 Einflussgrößen auf den Planungsaufwand | 341 |
| 9.2 Grundlagen und Begriffe | 344 |
| 9.2.1 Gliederung der Fertigungsprozesse | 344 |
| 9.2.1.1 Prozesselemente | 344 |
| 9.2.1.2 Mengenstruktur | 344 |
| 9.2.1.3 Organisationsstruktur | 346 |
| 9.2.2 Funktionelle Flächeneinteilung am Einzelteil | 348 |
| 9.2.3 Bestimmflächen | 350 |
| 9.3 Ausarbeiten von Fertigungsprozessen der Teilefertigung | 352 |
| 9.3.1 Pru?fen der konstruktiven / funktionellen Anforderungen | 352 |
| 9.3.2 Auswahl der Planungsweise | 352 |
| 9.3.3 Generierendes Ausarbeiten des Fertigungsprozesses | 353 |
| 9.3.3.1 Tätigkeiten zur Entscheidungsfindung | 353 |
| 9.3.3.2 Ermittlung der technischen Elemente (Bearbeitungselemente) und des Rohteiles | 354 |
| 9.3.3.3 Prozessgrobentwurf | 355 |
| 9.3.3.4 Prozessfeinentwurf | 357 |
| 9.4 Vergleich technologischer Varianten | 362 |
| 9.4.1 Entscheidungskriterien | 362 |
| 9.4.2 Methoden zur Berechnung vergleichbarer Kosten | 364 |
| 9.4.2.1 Kostenschema | 364 |
| 9.4.2.2 Zuschlagskalkulationsmethode | 364 |
| 9.4.2.3 Einzelkostenkalkulationsmethode | 365 |
| 9.4.2.4 Berechnung technologischer Einzelkosten pro Stu?ck | 367 |
| 9.4.2.5 Stundenkostenkalkulationsmethode | 370 |
| 9.4.3 Methodeneinschätzung fu?r Variantenvergleich | 372 |
| 10 Literaturverzeichnis | 374 |
| Sachwortverzeichnis | 386 |
