2. Lehrjahr WAM - Fertigung - Fertigungsverfahren

Nenne die in der Werbetechnik wichtigsten trennenden Fertigungsverfahren.

• Schneiden
• Schleifen
• Bohren
• Fräsen
• Sägen

Nenne die 2 Arten von Schneiden.

• Zerteilen. Schneiden mit Messer oder einer Schere.
• abtragendes Trennverfahren. Die Trennung wird durch Abtragen herbeigeführt, z.B. das Wasserstrahlschneiden und das Laserschneiden. 

Erkläre wie ein Rollenplotter funktioniert.

Rollenplotter bewegen das Folienmaterial in einer Richtungsachse hin und her, der Werkzeugkopf mit dem Schneidemesser bewegt sich in der anderen Achse an einem Balken. Durch die gleichzeitige Bewegung des Folienmaterials und des Werkzeugkopfs können nun jegliche Formen geschnitten werden. Der Transport der Folie erfolgt bei Rollenplottern entweder mit Friktions- oder mit Traktorantrieb. 

Friktionsantrieb: aufgeraute Antriebswalzen unter der Folie und Andruckwalzen darüber fixieren das Material.

Traktorantrieb: Fixierung durch Zähne, welche in das randgelochte Folienmaterial einrasten. 

Erkläre wie ein Flachbettplott funktioniert. 

Flachbettplotter (auch Tischplotter genannt) besitzen einen Arbeitstisch, auf dem das Folienmaterial fixiert wird. Dies geschieht durch Vakuum oder elektrische Aufladung. Der Werkzeugkopf wird dann über das Material bewegt. Aufgrund der Konstruktion von Flachbettplottern können diese meist mit unterschiedlichen Werkzeugköpfen ausgestattet werden. Die robuste Mechanik erlaubt zwar nicht so hohe Schneidegeschwindigkeiten wie bei einem Rollenplotter, dafür kann man bei gewissen Modellen aber Fräs- oder Gravurköpfe sowie spezielle Werkzeuge für das Plotten von Teppichböden, Textilien, Gummi oder Kork einsetzten. 

Im Gegensatz zu Rollenplottern, bei denen ein Einstechdruck von bis zu 600 Gramm erzielt werden kann, ermöglichen Flachbettplotter einen Einstechdruck von über zwei Kilogramm.

Erkläre die zwei Schneidmessertechniken. 

• Schleppmesser. Bei einem Schleppmesser befindet sich die Schneidespitze nicht in der Achsenmitte. Plottet man nun die gewünschten Konturen, wird das Messer hinterhergezogen (geschleppt) oder der Messerkopf wird abgesenkt und die Folie wird bewegt.
• Tangentialmesser. Schneideplotter mit tangential gesteuerten Messern besitzen einen wesentlich aufwendigeren Schneidekopf. Ein Motor führt das Messer in Kurven im entsprechenden Winkel mit. Bei Richtungswechseln (Ecken) wird das Messer angehoben, gedreht und wieder abgesetzt. Dies dauert zwar nur wenige Zehntelsekunden, aber in der Summer verlängert sich dadurch die Arbeitszeit des Geräts. 

Nenne 2 Vorteile der Schleppmessertechnik.

Nenne 2 Vorteil eder Tangentialmessertechnik.

Welche Punkte sollten vor dem Plotten kontrolliert werden?

• Grafiken und Logos sind in Pfaden
• alle Pfade sind geschlossen
• nicht zu viele Ankerpunkte
• nicht mehrere Pfade übereinander

Erkläre wie das Wasserstrahlschneiden funktioniert.

Beim Wasserstrahlschneiden wird Material mittels eines Hochdruckwasserstrahls getrennt. Um einen Schneidestrahl zu erzeugen, wird Wasser bis zu einem Druck von 6000 bar komprimiert. Das Wasser wird, je ach Bearbeitungsanforderung, durch eine Düse von 0,18mm bis 0,35mm Durchmesser gedrückt. Der Schneidestrahl erreicht eine Beschleunigung von 900mm/s. 

Mit reinem Wasserstrahl werden Textilien, Elastomere, Faserstoffe, Thermoplaste und dergleichen geschnitten. Zum Trennen von kompakten und harten Werkstoffen wie Metall, Gestein, Panzerglas, Keramik und so weiter findet das Abrasiv-Schneideverfahren Anwendung. Dabei wird dem Wasserstrahl in einer Mischkammer Natursand zugeführt, wodurch eine Mikrozerspannung erfolgt. Mittels Wasserstrahls kann nahezu jeder Werkstoff (selbst dicke Platten) geschnitten werden.

Vorteile: günstig bei grossen Bearbeitungsflächen, keine Brauenbildung

Nachteil: Material wird nass

Erkläre wie das Laserstrahlschneiden funktioniert.

Das Laserstrahlschneiden ist ein thermisches Trennverfahren. Der Laserstrahl wird in der Laserquelle erzeugt, über Spiegel oder eine Transportfaser in den Schneidekopf der Maschine geleitet und dort mit einer Linse auf einen sehr kleinen Durchmesser mit hoher Leistung fokussiert. Dieser fokussierte Laserstrahl trifft auf das Material und bringt es zum Schmelzen. Mit diesem Verfahren kann ebenfalls nahezu jedes Material getrennt werden - ob organisch oder nicht. Das Verfahren bietet auch die Möglichkeit nur in eine gewisse Tiefe in das Material einzudringen, statt es ganz zu trennen. Dabei tritt der Laserstrahl in zeitlich begrenzten Portionen (Pulsen) auf das Material. Man spricht dann vom Pulslasern. Dies wird z.B. in der Augenchirurgie oder in der Haarentfernung eingesetzt. 

Vorteil: günstig bei kleinen Einzelanfertigungen

Nachteil: Spuren der Wärmeentwicklung sichtbar

Erkläre wie das Trennverfahren «Bohren» funktioniert. 

Der Bohrvorgang wird bewirkt durch eine Druckbewegung (Vorschubbewegung) und eine Drehbewegung (Schnittbewegung). Ihre Wirkung ist wie folgt: durch den Druck (Vorschub) dringt die Bohrerschneide in den Werkstoff ein. Durch die Drehbewegung (Schnittbewegung) bewegt sich die Bohrerschneide an ihrem Umfang im Werkstoff weiter. Das Material wird in Form eines Spanes abgetrennt und durch die Drehbewegung und die Geometrie der Bohrerwendel aus dem Material herausgeführt.

Welche 4 Arten gibt es beim bohren?

• Bohren Durchgangsloch
• Senken
• Bohren Sackloch
• Gewindebohrer

Erkläre wie das Trennverfahren «Fräsen» funktioniert. 

Wie bei allen Verfahren wird von einem Rohteil Material in Form von Spänen entfernt. Beim Fräsen wird das Material entfernt, indem das Fräswerkzeug sich mit hoher Geschwindigkeit um seine eigene Achse dreht, während entweder das Werkzeug die herzustellende Kontur abfährt oder das Werkstück entsprechend bewegt wird.

Man unterscheidet zwischen Maschinen, bei denen das Werkstück auf einem Tisch festgemacht wird und das Fräswerkzeug beweglich ist und den Maschinen, bei denen das Werkstück bewegt wird. Es gibt auch Anlagen, die eine Kombination beider Verfahren bilden. 

Erkläre wie das Trennverfahren «Sägen» funktioniert. 

Sägen ist ein Fertigungsverfahren zum Schlitzen und Trennen von Werkstücken. Es kann manuell ausgeführt werden mit einer Säge oder maschinell mit einer Sägemaschine. Auch hier wird das Material in Form von Spänen abgetrennt.

Mit Ausnahme von bestimmen mineralischen Werkstoffen und Glas können nahezu alle Werkstoffe mit Sägen bearbeitet werden. 

Es gibt zwei Sägeblätterarten, eines für Metall und eines für Holz. Dieses für Metall hat kleiner, engere Zacken. Dieses für Holz hat grössere, weitere Zacken.

Erkläre wie das Trennverfahren «Schleifen» funktioniert. 

Schleifen ist ein Fertigungsverfahren zur Fein- und Fertigbearbeitung von Werkstücken. Es lässt sich manuell oder auf Schleifmaschinen anwenden. Auch hier wird überschüssiges Material in Form von Spänen abgetrennt. Als Schneiden fungieren dabei die Kanten der mikroskopisch kleinen, harten, mineralischen Kristalle im Schleifwerkzeug- 

Erkläre die 2 Schleifarten.

• Oberflächenschliff. Das Schleifen von Oberflächen nennt man Oberflächenschliff oder Oberflächenbearbeitung. Unter Oberflächenschliff versteht man die Bearbeitung von Werkstückoberflächen mit dem Ziel die Oberfläche abzutragen, die Oberfläche mit einer Struktur zu versehen oder eine höhere Oberflächenqualität zu erzielen.
• Trennschliff. Das Trennen von Materialien durch Schleifen nennt man Trennschliff oder Tiefenschliff. Gegenüber anderen Trennverfahren wie Sägen oder Schneidbrenner hat der Trennschliff den Vorteil des höheren Arbeitsfortschrittes und der besseren Schnittgüte. Der Trennschliff unterliegt ähnlichen Anforderungen, wie der Sägeschnitt.

Erkläre wie Schleifmittel funktionieren.

Je grösser die Zahl auf dem Schleifmittel desto feiner die Körnung.

Schleifmittel werden auch als Abrasiere oder Abrasivstoffe bezeichnet. Dabei handelt es sich um Hartstoffkörner, welche zum Abtrag eines Werkstoffs genutzt werden. Die Schleifmittel werden hauptsächlich gebunden in Form von Schleifwerkzeugen eingesetzt. Solche Schleifwerkzeuge sind zum Beispiel: Schleifpapier, Schleifgewebe, Schleifvlies oder auch Schleifkörper wie Trennscheiben. 

Je nach Anwendungsbereich kommen unterschiedliche Schleifmittel zum Einsatz. Die verwendeten Kornstoffe sollten hart und möglichst zäh sein, damit der Materialabtrag auf der Seite des bearbeiteten Werkstoffs liegt und das Schleifwerkzeug über eine längere Zeit scharf bleibt. 

Bei Schleifmitteln werden natürliche Rohstoffe (z.B. Flint, Granat, Bimsstein oder Schmirgel) sowie synthetische (z.B. Glas, Elektrorund oder Siliciumcarbid) unterscheiden.

Wie wird Schleifpapier hergestellt?

Bei der Herstellung von Schleifpapier werden die Schleifkörner mittels Leim auf die Unterlage, das Papier, geklebt. Dabei werden die Körner durch eine Vorrichtung zuerst gleichmässig verteilt, mit den Spitzen nach oben ausgerichtet und anschliessend durch Elektrostatik auf das Papier übertragen. Dort sinken die Körner in den zuvor aufgetragenen Leim und bleiben haften. Nach der ersten Trocknung werden die Körner nochmals überleimt. Als Klebstoff wird Haut- oder Kunstharzleim verwendet. 

Wie wird Schleifgewebe hergestellt?

Das Scheifgewebe unterscheidet sich vom Herstellungsprozess her kaum vom Schleifpapier. Der Unterschied besteht in der Unterlage, welche ein Gewebe und kein Papier bildet.

Nenne Vorteile von Schleifgeweben.

• stärker mechanisch belastbar (als Schleifpapier)
• höhere Lebensdauer (als Schleifpapier)