Diese Arbeit, Kokillengießverfahren als Fertigungstechnik zur Herstellung eines Bauteils für das Produkt ABC des Maschinenbauunternehmens XYZ, ist in zwei Kapitel eingeteilt. Der erste Teil setzt sie sich mit dem Thema des „Kokillengießverfahrens“ in der Theorie auseinander, der geschichtlichen Einordnung des Gießhandwerks bis hin zum „neo-technischen“ Verfahren. Das Kokillengießen wird in den Kontext der unterschiedlichen Gießtechniken eingegliedert, die unterschiedlichen Varianten werden benannt und anschließend die Vor- beziehungsweise Nachteile des Verfahrens kritisch beleuchtet.
Im anschließenden Praxisteil wird zunächst der Anwendungsbereich des Produktes (Bauteil) und dessen Verwendung, sowie der Herstellungsprozess der Gießerei XYZ (Lieferant des Produktes) beschrieben. Es gibt einen kurzen Überblick in die Arbeitsvorbereitung. Welche Schritte sind umzusetzen um mit einem Auftrag zu beginnen. Anknüpfend wird der Fertigungsprozess an sich dokumentiert. Nach der Fertigung wird das Produkt noch einer Endkontrolle/ Qualitätskontrolle unterzogen. Die gängigen Werkstoffkundeverfahren werden hier kurz angerissen und der Praxisprozess beschrieben. Die Arbeit endet mit einem Resümee/ Ausblick für das die Erkenntnisse der Studierenden aus dem zurückliegenden Seminar herangezogen werden.
Das Gießen gehört zu den urformenden Fertigungstechniken und hat sich von der frühen bis hin zur späten Menschheitsgeschichte zu einem entscheidenden und äußerst anspruchsvollen Handwerk entwickelt. Mit der Nutzung von Wasser und späteren Dampfkraft bekam das Handwerk seine erste Renaissance und wurde verfeinert. Erst im 19. Jahrhundert wurde aus dem Handwerk eine eigenständige Wissenschaft: die Gie-ßereitechnik. Die Forderung nach immer bessere Qualität mit immer geringeren Toleranzen und immer höherer Produktivität führte zur Entwicklung von neuen Technologien und Ver-fahren. Einige der Hauptverfahren sollen hier kurz vorgestellt werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
a. Ziel
b. Vorgehen / Planung der Arbeit
c. Umsetzung der Arbeit
2. Kokillengießverfahren - Stand der Technik
a. Überblick
b. Das Verfahren – Kokillengießverfahren (Aufbau)
c. Arten des Verfahrens / Verfahrensablauf
d. Vor- und Nachteile
e. Anwendungsbereiche (Allgemein)
f. Besonderheiten
3. Praxisbezug Herstellung von Bauteilen mit dem Aluminiumkokillengießverfahren
i. Anwendungsbereich
1. Anforderungen / Herausforderungen
2. Konstruktion
3. Fertigungsauftrag
ii. Herstellungsbereich
1. Vorbereitungen / Anforderungen
2. Fertigung
3. Qualitätskontrolle
4. Resümee
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, das Gießereiverfahren des Kokillengusses theoretisch zu erläutern und dessen praktische Anwendung durch eine Kooperation mit einem Gießereiunternehmen zu veranschaulichen. Dabei liegt der Fokus auf der Brücke zwischen wissenschaftlicher Theorie und operativer Fertigungspraxis im Kontext der industriellen Bauteilherstellung.
- Theoretische Einordnung und technischer Überblick des Kokillengießverfahrens
- Vergleich verschiedener Gießtechniken und Verfahrensarten
- Detaillierte Dokumentation des Fertigungsprozesses in der Praxis
- Analyse von Anforderungen, Qualitätssicherung und Nachbearbeitung von Aluminiumbauteilen
- Erfahrungsgewinn durch hospitierende Einblicke in den Gießereibetrieb
Auszug aus dem Buch
Guss der Bauteile
Bei dem gesamten Fertigungsprozess muss mit Präzision und Vorsicht vorgegangen werden. Die beiden Kokillenformen werden mit einander verbunden und fixiert.
Bevor der Werkstoff (das flüssige Aluminium) mit dem Gießlöffel aufgenommen werden kann wird im Ofen die obere Oxidschicht auf der Schmelze beiseitegeschoben. Hierzu verwendet man den Gießlöffel. Dann kann der Löffel gefüllt werden. Wieviel Aluminium in den Löffel aufgenommen werden muss ist auch hier wieder Erfahrung.
Das anschließende Gießen in den Speiser muss schnell vonstattengehen, da sich der Werkstoff sehr schnell abkühlt. Anschließend sollte der Werkstoff noch ein wenig in der Kokille ruhen. Mit Druck auf den Steiger kann man erkennen, inwieweit das Aluminium bereits gehärtet ist, denn im Steiger sammelt sich das Aluminium und ist hier mit einer Dicke von 1,5 cm in der gesamten Kokille am dicksten.
Nach Erstarren des Werkstoffes wird das gegossene Bauteil aus der Form entfernt und das Bauteil begutachtet. Falls es nicht der geforderten Norm entspricht, wird dieses als Ausschuss aussortiert. Ausschuss wird wieder in den Ofen gegeben und eingeschmolzen. Die gegossenen Bauteile sind auch lange Zeit nach Entnahme aus der Kokille noch heiß und der Auskühlprozess dauert je nach Größe des Bauteils mehrere Stunden. Bei der Gießerei XYZ findet ein natürlicher Auskühlprozess ohne Hilfsmittel statt. Eine Beschleunigung ist nicht notwendig.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Vorstellung der Aufgabenstellung im Rahmen des Studiums sowie der methodische Findungsprozess für das gewählte Thema unter Einbeziehung von Praxispartnern.
2. Kokillengießverfahren - Stand der Technik: Theoretische Einführung in das Kokillengießverfahren, Abgrenzung gegenüber anderen Gießtechniken sowie detaillierte Betrachtung der Verfahrensvarianten und deren Vor- und Nachteile.
3. Praxisbezug Herstellung von Bauteilen mit dem Aluminiumkokillengießverfahren: Dokumentation der konkreten industriellen Anwendung, beginnend bei der Konstruktion und Auftragsplanung bis hin zur detaillierten Schilderung der Fertigungsschritte und Qualitätssicherung.
4. Resümee: Reflexion über die gewonnenen Erfahrungen und die Bedeutung der Kombination von theoretischem Wissen mit praktischem Know-how im Berufsalltag eines Wirtschaftsingenieurs.
Schlüsselwörter
Kokillengießverfahren, Aluminiumguss, Schwerkraftguss, Dauerformverfahren, Fertigungstechnik, Gießereitechnik, Werkstoffkunde, Qualitätskontrolle, industrielle Fertigung, Prototyping, Aluminiumlegierungen, Gießerei, Bauteilherstellung, Prozessoptimierung, Praxisbezug
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit dem Kokillengießverfahren als Fertigungstechnik zur Herstellung von Aluminiumbauteilen, wobei der Fokus auf dem Übergang von theoretischen Grundlagen zur industriellen Praxis liegt.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Zentrale Themen sind der Stand der Technik des Kokillengießens, der Verfahrensvergleich, die praktische Prozessabfolge in einer Gießerei sowie die Herausforderungen bei der Bauteilherstellung.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage dieser Arbeit?
Ziel ist es, das Kokillengießverfahren wissenschaftlich zu erläutern und den Praxisbezug durch die Dokumentation eines tatsächlichen Fertigungsprozesses bei einem Partnerunternehmen herauszuarbeiten.
Welche wissenschaftliche Methode wurde für die Erstellung gewählt?
Die Arbeit basiert auf einer Kombination aus Literaturrecherche, Expertengesprächen mit Unternehmensvertretern und einer direkten Hospitation (Praktikum) im Gießereibetrieb.
Was wird im Hauptteil detailliert behandelt?
Im Hauptteil werden zunächst die verschiedenen Gießverfahren systematisiert, gefolgt von einer detaillierten prozessualen Darstellung der Fertigung, von der Werkzeugkonstruktion über den Guss bis zur Nachbearbeitung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe umfassen Kokillengießverfahren, Aluminiumguss, Dauerformverfahren, Fertigungstechnik und Qualitätssicherung.
Welche Rolle spielt die räumliche Nähe zum Lieferanten in der Fertigung?
Laut den geführten Interviews ist die räumliche Nähe entscheidend für eine enge Zusammenarbeit, den regelmäßigen Austausch und die schnelle Abstimmung bei komplexen Bauteilkonstruktionen.
Warum ist beim Kokillenguss viel Erfahrung erforderlich?
Da es oft kein standardisiertes Rezept gibt, müssen Gießer intuitiv auf Faktoren wie Werkstofftemperatur, Kühlzeiten und Gießgeschwindigkeit reagieren, um die geforderte Bauteilqualität zu erreichen.
Wie geht die Gießerei XYZ mit dem Thema Ausschuss um?
Ausschuss wird bei der Gießerei XYZ konsequent aussortiert, wobei der Werkstoff – sofern es die Legierung zulässt – wieder eingeschmolzen und dem Produktionskreislauf erneut zugeführt wird.
- Citation du texte
- Benjamin Wagner (Auteur), Anne Heyden (Auteur), 2017, Kokillengießverfahren als Fertigungstechnik zur Herstellung eines Bauteiles, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/451697
