Fertigungstechnik-Test PDF

Fertigungstechnik-Test Arten der Werkstoffprüfung: Zerstörend Zerstörungsfrei Aufgaben der Werkstoffprüfung: 1. Bestimmung der Eigenschaften: o Festigkeit, Härte, Fertigungseignung → Hinweise zur Verwendbarkeit. 2. Überprüfung fertiger Werkstücke: o Auf Ri...

Fertigungstechnik-Test Arten der Werkstoffprüfung: Zerstörend Zerstörungsfrei Aufgaben der Werkstoffprüfung: 1. Bestimmung der Eigenschaften: o Festigkeit, Härte, Fertigungseignung → Hinweise zur Verwendbarkeit. 2. Überprüfung fertiger Werkstücke: o Auf Risse oder fehlerhafte Wärmebehandlung → Vermeidung von Schadensfällen. 3. Schadensanalyse: o Untersuchung gebrochener Werkstücke → Vorbeugung ähnlicher Schäden. Werkstattprüfungen: Einfache Prüfungen ohne spezielle Geräte. Hinweise auf Werkstoffart, Zusammensetzung, Eigenschaften, Verwendbarkeit. Kein zahlenmäßiges Ergebnis. Arten der Werkstattprüfung: Optische Beurteilung (Aussehen) Funkenprobe Biege- und Bruchflächenprüfung Kerbschlagbiegeversuch: Zweck: Bestimmt die Zähigkeit eines Werkstoffs. Ablauf: 1. Probe mit U- oder V-Kerbe liegt zwischen zwei Widerlagern. 2. Ein Pendelhammer wird ausgelöst und trifft die Probe. 3. Der Hammer durchschlägt oder verformt die Probe. 4. Ein Teil der Hammerenergie wird verbraucht, abhängig von der Zähigkeit des Werkstoffs. 5. Der Hammer schwingt weiter, der Umkehrpunkt wird gemessen. Ergebnis: o Die verbrauchte Schlagarbeit WvW_v (Maß für Zähigkeit) wird in Joule JJ am Gerät abgelesen. o Beispiel: KU=68JKU = 68 J → Kerbschlagarbeit einer Probe mit U-Kerbe. Härteprüfung nach Brinell Verfahren: o Eine Hartmetallkugel wird mit einer Prüfkraft in die Probe gedrückt. o Der Durchmesser des Eindrucks wird gemessen. Berechnung der Brinellhärte (HB): 0.102 ∗ 𝑃𝑟ü𝑓𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡 (𝐹) 𝐻𝐵 = 𝐸𝑖𝑛𝑑𝑟𝑢𝑐𝑘𝑜𝑏𝑒𝑟𝑓𝑙ä𝑐ℎ𝑒 o Der Eindruckdurchmesser d wird als Mittelwert aus d1 und d2 berechnet: 𝑑1 + 𝑑2 𝑑= 2 Beispiel: o Kugeldurchmesser D= 2,5 mm, Prüfkraft F=1839, Eindruck Durchmesser d=1,35 mm o Brinellhärtewert: HB = 121 Anwendung: o Für weiche bis mittelharte Werkstoffe geeignet. Härteprüfung nach Vickers Verfahren: o Eine Diamantpyramide wird in die Probe gedrückt. o Diagonalen des Eindrucks werden gemessen. Berechnung: 𝑃𝑟ü𝑓𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡 (𝐹) 𝐻𝑉 = 0.189 ∗ 𝐷𝑎𝑖𝑔𝑜𝑛𝑎𝑙𝑒 2 (𝑑2 ) Diagonale d: Mittelwert der beiden gemessenen Diagonalen: 𝑑1 + 𝑑2 𝑑= 2 Beispiel: Prüfkraft F=490,3 N, Diagonale d = 0,47 mm: 490.3 𝑁 𝐻𝑉 = = 419 0.472 𝑚𝑚 Einsatz: o Für weiche und harte Werkstoffe geeignet. Kurzzeichen: o HV50/30: Prüfkraft 50 kgf, Einwirkdauer 30 s Härteprüfung nach Rockwell Verfahren: 1. Der Prüfkörper (Kegel oder Kugel) wird zuerst mit Prüfvorkraft (98 N) belastet → Messuhr auf 0. 2. Danach wird die Hauptkraft aufgelegt (z. B. 1373 N beim HRC-Verfahren). 3. Nach kurzer Zeit wird die Hauptkraft entfernt. 4. Die Eindringtiefe h zeigt direkt die Rockwellhärte an. Prüfkörper: o Harte Werkstoffe: Diamantkegel, Spitzenwinkel 120° → HRC, HRA o Weiche Werkstoffe: Stahlkugel (1,59 mm oder 3,175 mm Durchmesser) → HRB, HRF Rockwell-Härteprüfung (HRC): Arbeitsablauf 1. Prüfvorkraft (98 N) aufbringen → Messuhr auf 0 stellen. 2. Hauptkraft (z. B. 1373 N) auflegen. 3. Nach kurzer Zeit Hauptkraft entfernen. 4. Eindringtiefe h an der Messuhr direkt als Rockwellhärte ablesen. Prüfkräfte je Verfahren HRC: 1373 N (Diamantkegel für harte Werkstoffe). HRA: 490,3 N HRB: 882,6 N (Stahlkugel für weiche Werkstoffe). HRF: 490,3 N Ergebnis: Die Härte wird anhand der bleibenden Eindringtiefe bestimmt.