Das Buch zeigt auf, daß bekannterweise als Metallverarbeitung die Herstellung und Bearbeitung geformter Werkstücke aus Metallen nach vorgegebenen geometrischen Bestimmungsgrößen (unter Einhaltung bestimmter Toleranzen und Oberflächengüten) und deren Zusammenbau zu funktionsfähigen Erzeugnissen bezeichnet wird, und ebenso die Metallverarbeitung ein Teilbereich der Fertigungstechnik ist. Vermittelt wird ebenfalls, daß sie in den unterschiedlichsten Sparten von der Industrie und dem Handwerk, von der Schmuckherstellung über den Werkzeug- und Formenbau bis zum Fahrzeugbau, Maschinenbau, Schiffbau und Brückenbau wird betrieben. Herausgestellt wird ebenfalls, daß unterscheidet wird nach spanabhebenden (Bohren, Drehen, Fräsen, Schleifen, Sägen, Gewindeschneiden, Gravieren, Stanzen, Ätzen, etc.), nicht spanabhebenden (Schmieden, Biegen, Walzen, Ziehen, Prägen, Punzieren, Treiben, Gießen, etc.) und verbindenden (Schweißen, Löten, Kleben, etc.) Verfahren der Metallverarbeitung oder nach der Art des Metalls (z. B. Schwermetall, Leichtmetall, Nichteisenmetall und Edelmetall). Überdies nehmen die modernen elektrotechnologischen Metallbearbeitungsverfahren einen gewichtigen Platz ein.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort.
Geschichtlicher Überblick zur Entwicklung der Metallbearbeitung.
Werkstoffe, Werkzeuge, Materialbearbeitungsverfahren bzw. -techniken vom Anbeginn bis in das zwanzigste Jahrhundert unserer Zeitrechnung.
Übersicht über elektrotechnologische Verfahren.
Thesen zur elektrochemischen Metallbearbeitung (ECM) und zu den elektrotechnologischen Kombinationsverfahren (EC-KV).
Darstellung der Wirkmechanismen der EC-Kombinationsverfahren.
Einordnung der elektrotechnologischen Verfahren.
Symbolik der elektrotechnischen Verfahren.
Verfahrensdarstellungen der elektrotechnologischen Verfahren.
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit vermittelt einen umfassenden Überblick über die Entwicklung der Metallbearbeitung, beginnend bei den historischen Anfängen der Werkzeugherstellung bis hin zu modernen, progressiven elektrotechnologischen Bearbeitungsverfahren. Ziel ist es, den technologischen Fortschritt aufzuzeigen und insbesondere die elektrochemische Metallbearbeitung (ECM) sowie die daraus resultierenden Kombinationsverfahren als moderne Lösungen der industriellen Fertigung zu analysieren.
- Historische Entwicklung der Werkstoffbearbeitung und Metallurgie
- Übersicht moderner elektrotechnologischer Fertigungsverfahren
- Wirkmechanismen elektrochemischer Kombinationsverfahren (EC-KV)
- Konstruktive Gestaltung von Werkzeugsystemen und Elysierkatoden
- Ökonomische und fertigungstechnische Bewertung der ECM-Technik
Auszug aus dem Buch
Geschichtlicher Überblick zur Entwicklung der Metallbearbeitung.
Das absolute Alter der geschickten Werkstoffbearbeitung wird auf etwa 2 bis 2,6 Millionen Jahre geschätzt. Hingegen liegt die Geburt der meisten metallischen sowie daraus gefertigter Werkzeuge in der Zeit zwischen dem 8. und 6. Jahrtausend v. u. Z.
Erster Werkstoff für Werkzeuge war der Stein, danach wurden Werkzeuge aus den Werkstoffen Bronze und Eisen gefertigt. Die Entwicklungsgeschichte, besonders die der Werkstoffbearbeitung, wird in Werkstoff bestimmende Zeitabschnitte gegliedert, wie „Steinzeit“, Bronzezeit“, „Eisenzeit“.
Die Metallbearbeitung in der Periode der Herausbildung und Entwicklung der gesellschaftlichen Produktion, d. h. von den ältesten Zeiten bis zum Ende des 4. Jahrtausends v. u. Z. und in der Periode der Entstehung und Herausbildung der Handwerksproduktion, also vom 4. Jahrtausend v. u. Z. bis zum 5. Jahrhundert u. Z. erfolgt mit sehr einfachen Geräten.
Es waren unter anderem folgende Arbeitsmittel: zuerst Faustkeile, Steinhämmer und Steinsägen, später Ahlen, Nadeln, Klingen, Schaber, Keile, Meißel, Hämmer, Dorne, Bohrer, Zangen, Sägen, Gesenke aus Kupfer, Bronze, Eisen und Stahl.
Zusammenfassung der Kapitel
Vorwort.: Einführung in die Definition der Metallverarbeitung als Teilbereich der Fertigungstechnik sowie ein kurzer Überblick über die verschiedenen Verfahrensarten.
Geschichtlicher Überblick zur Entwicklung der Metallbearbeitung.: Darstellung der historischen Evolution von steinzeitlichen Werkzeugen bis hin zur modernen Maschinenkraft und der Einführung elektrotechnologischer Verfahren.
Werkstoffe, Werkzeuge, Materialbearbeitungsverfahren bzw. -techniken vom Anbeginn bis in das zwanzigste Jahrhundert unserer Zeitrechnung.: Detaillierte Zeittafel, die den technologischen Wandel der Werkstoffbearbeitung von der Antike bis zum 20. Jahrhundert chronologisch auflistet.
Übersicht über elektrotechnologische Verfahren.: Klassifizierung moderner Fertigungstechnologien in elektrothermische, elektrostrahl-, elektrochemische und elektromechanische Verfahren.
Thesen zur elektrochemischen Metallbearbeitung (ECM) und zu den elektrotechnologischen Kombinationsverfahren (EC-KV).: Erörterung der Vorteile und Herausforderungen der ECM-Technik sowie die Bedeutung der hydrodynamischen Katodengestaltung.
Darstellung der Wirkmechanismen der EC-Kombinationsverfahren.: Grafische und technische Aufbereitung, wie verschiedene physikalische Abtragmechanismen kombiniert werden.
Einordnung der elektrotechnologischen Verfahren.: Systematische tabellarische Übersicht der Verfahren nach Ursache des Abtrags, Wirkung und Wirkmedium.
Symbolik der elektrotechnischen Verfahren.: Darstellung der verwendeten Kurzzeichen und Symbole zur Kennzeichnung der spezifischen elektrotechnologischen Bearbeitungsvorgänge.
Verfahrensdarstellungen der elektrotechnologischen Verfahren.: Praxisbeispiele und schematische Darstellungen für die Anwendung der unterschiedlichen elektrotechnologischen Kombinationsverfahren bei verschiedenen Werkstoffen.
Schlüsselwörter
Metallbearbeitung, Fertigungstechnik, Elektrochemische Metallbearbeitung, ECM, Kombinationsverfahren, EC-KV, Werkzeugsysteme, Elysieren, Metallurgie, Werkstoffbearbeitung, Technikgeschichte, Abtragmechanismen, Fertigungspräzision, Automatisierung, industrielle Fertigung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit bietet einen geschichtlichen Überblick über die Entwicklung der Metallbearbeitung und fokussiert dabei besonders auf den Übergang zu modernen elektrotechnologischen Verfahren.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder sind die historische Entwicklung der Fertigungstechnik, die Systematik elektrotechnologischer Verfahren sowie die elektrochemische Metallbearbeitung (ECM) und ihre Kombinationsmöglichkeiten.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Ziel ist es, den technologischen Stand der ECM-Technik zu beschreiben, die Bedeutung der konstruktiven Katodengestaltung hervorzuheben und Verfahrensprinzipien für die moderne industrielle Fertigung darzulegen.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Der Autor stützt sich auf eine umfassende Literatur- und Patentrecherche, eine historische Analyse der Werkzeugentwicklung sowie auf eigene experimentelle Erkenntnisse zur Gestaltung von Werkzeugsystemen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil widmet sich der Einordnung moderner Fertigungsverfahren, der Detaillierung der Wirkmechanismen bei EC-Kombinationsverfahren sowie der praktischen Anwendung und wirtschaftlichen Bewertung dieser Technologien.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Metallbearbeitung, ECM, Kombinationsverfahren, Fertigungstechnik und Werkstoffbearbeitung charakterisiert.
Warum ist die hydrodynamische Gestaltung der Katoden so entscheidend?
Eine optimierte Hydrodynamik verhindert Strömungsriefen, Terrassenbildungen und Kurzschlüsse im Arbeitsspalt, was eine Voraussetzung für hohe Maß- und Formgenauigkeit ist.
Welche Rolle spielen die EC-Kombinationsverfahren für die Industrie?
Sie ermöglichen eine effizientere Fertigung, da sie oft mehrere Bearbeitungsschritte in einem Arbeitsgang vereinen und sich zur Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe eignen.
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- Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Ing., Dr.-Ing. Wolfgang Piersig (Author), 2009, Geschichtlicher Überblick zur Entwicklung der Metallbearbeitung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/142312
