Fertigungstechnik. Lernziele. GIBT Anlagen- und Apparatebau

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1 1. Lernziele Lernziele Lernziel verstanden ganz (~ 95%) weitgehend (~ 75%) halbwegs (~50%) teilweise (~ 25%) kaum (~ 5%) 1. Die Anwendungsarten Verbinden, Sichern und Dichten anhand von Beispielen unterscheiden 2. Vorteile und Nachteile von Klebeverbindungen aufzählen 3. Klebstoffe einteilen nach : - chemischen oder physikalischen Wirkung (Lösungsmittelkleber, Reaktionskleber - Verarbeitungstemperatur (Kalt- und Warmkleber) - Anzahl der Komponenten (Einkomponentenkleber, Zweikomponentenkleber) 4. Folgende Kleber unterscheiden und ihre wichtigsten Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten aufzählen: - Kontaktkleber - 2-Komponentenkleber - Cyanacrylkleber - Silikonkleber - Anaerobe Kleber 5. Einkomponentenkleber und Zweikomponentenkleber in Bezug auf das Vorbereiten der Klebstoffe unterscheiden und entsprechende Produkte nennen 6. Die Begriffe Topfzeit und Aushärtezeit erklären 7. Den Einfluss der Wärme auf Topfzeit und Aushärtezeit erklären 8. Die korrekte Vorbereitung und Herstellung einer Klebestelle erklären 9. Geeignete Entfettungsmittel nennen 10. Verarbeitungshinweise für das Kleben in Bezug auf Verarbeitungstemperatur aufzählen 11. Klebegerechte Konstruktionen von ungeeigneten Konstruktionen unterscheiden 12. Günstige und ungünstige Belastungsarten von Klebeverbindungen unterscheiden 13. Einsatzmöglichkeiten von doppelseitigen Klebebändern anhand von Beispielen erläutern 14. Verarbeitungshinweise für doppelseitige Klebebänder aufzählen 15. Für Verklebungen weniger geeignete Werkstoffe aufzählen 16. Den Einfluss von Wärme auf Klebeverbindungen erklären 17. Den Vorteil von mechanischen Zusatzverbindungen anhand von Beispielen begründen C:/FT/ F11 Kleben/2010 Kasteler Patrick 1

2 2. Grundlagen der Klebetechnik Ziel: Jedes Team erstellt zu seinem Thema ein Flip-Chart, welches im Anschluss der Klasse vorgestellt wird. Themen: 1. Auswahlfaktoren des Klebstoffes 2. Belastungsarten von Klebeverbindungen 3. Oberflächenvorbehandlung beim Kleben 4. Klebstofftypen Zeitrahmen: Vorbereitung: 30 min. Präsentation: 15 min. Pro Gruppe sind vier Personen, welche jeweils einer Funktion zugelost werden. Funktionen in der Gruppe: 1. Zeitverantwortlicher 2. Schreiber 3. Sprecher 4. Koordinator Jedes Gruppenmitglied ist für seinen Teilbereich in der Gruppe verantwortlich! Viel Erfolg! C:/FT/ F11 Kleben/2010 Kasteler Patrick 2

3 3. Vorteile und Nachteile der Klebetechnik Das Kleben als Verbindungstechnik ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Zum Verbinden von Metallen wird das Kleben die traditionellen Techniken Schweissen, Löten, Schrauben und Nieten allerdings nie ganz ersetzen können. Nenne Vorteile und Nachteile der Klebetechnik Vorteile Nachteile Weitere Bemerkungen: C:/FT/ F11 Kleben/2010 Kasteler Patrick 3

4 4. Beantworte mit Hilfe des Fachbuches die folgenden Fragen! 1. Klebstoffe können zum Verbinden, Sichern und Dichten verwendet werden. Nenne für jedes Anwendungsgebiet mindestens zwei Anwendungsbeispiele. 2. Bei anderen unlösbaren Verbindungsverfahren wie z.b. Löten oder Schweissen entstehen im Grundmaterial oft Gefügeveränderungen. Ist dies beim Kleben auch der Fall? Begründe die Antwort. 3. Begründe, warum das Kleben auch für dünnste Materialien sehr gut geeignet ist. 4. Je nach Ausführung können Verklebungen elektrochemische Korrosion verringern oder verhindern. Begründe diese Tatsache. 5. Begründe, warum qualitativ anspruchsvolle Verklebungen in der Herstellung oft sehr aufwändig sind. 6. Begründe, warum Klebestellen keiner Schälbeanspruchung ausgesetzt werden sollten. 7. Begründe, warum Klebestellen immer möglichst grossflächig gestaltet werden sollten. 8. Begründe, warum Klebestellen möglichst nur auf Abscherung belastet werden sollten. 9. Gibt es den idealen Alleskleber? Begründe die Antwort. C:/FT/ F11 Kleben/2010 Kasteler Patrick 4

5 5. Einteilung der Klebstoffe Klebstoffe : Beidseitig auftragen, antrocknen lassen, zusammenfügen. Kleber bleiben leicht gummielastisch. : : : Harz und Härter zu vorgeschriebenen Teilen mischen. Topfzeit (verarbeitbare Zeit) beachten. Wärme verkürzt Aushärtungszeit. Die Aushärtung erfolgt innert Sekunden durch die Luftfeuchtigkeit. Kleber sind sehr hart und spröde und deshalb nur für kleine Flächen geeignet. Sie sind sehr teuer. Die Aushärtung erfolgt durch die Luftfeuchtigkeit. Kleber und Dichtmassen sind sehr gut geeignet für Glas, Stahl und Aluminium. : Die Aushärtung erfolgt nur unter Luftabschluss bei Metallkontakt. Das Metall wirkt als Aktivator. Edlere Metalle, z.b. rostfreie Stähle, müssen mit Aktivierungs-mittel (Primer) vorbehandelt werden. Verwendung als Schraubensicherung und Dichtungsmittel bei Verschraubungen. C:/FT/ F11 Kleben/2010 Kasteler Patrick 5

6 6. Klebebänder Doppelseitige Klebebänder (VHB - Qualität) Verarbeitunghinweise ~ 50 cm 2 Klebefläche pro Kilogramm frei hängender Last Nötiger Anpressdruck mit Rolle, Rakel (Kunststoffplättchen) oder Presse p = 50 N / cm 2 Primer verwenden für: - poröse Stoffe wie Beton, Gips, Eternit, Pressspanplatten (Novopan), Holz - feuerverzinkten Stahl, Buntmetalle, geschliffener rostfreier Stahl Minimale Verarbeitungstemperatur = +15 Grad Celsius (Spezialbänder ab 0 C möglich) Angaben des Herstellers Beachten Allgemeine Hinweise für Verklebungen F =10N Zink ist nicht für alle Klebstoffe geeignet. Zum Teil können mit Primer brauchbare Resultate erzielt werden. Im Zweifelsfalle sind Versuche zu machen resp. der Hersteller anzufragen. Normale Klebstoffe sollten dauernd nicht über 40 Grad Celsius belastet werden, da darüber die Festigkeit stark abnimmt. Vorsicht bei Teilen, welche einbrennlackiert werden! Geklebte Konstruktionselemente, welche bei Bruch der Verbindung Schäden an Menschen oder Material verursachen könnten, sind unbedingt durch eine mechanische Zusatzverbin-dung zu sichern. Beispiel: Geklebte Abdeckbleche einhängen oder oben mit einem Niet oder einer Schraube sichern. A = 50 cm 2 Merke: IM ZWEIFELSFALLE IMMER HERSTELLER ANFRAGEN Aufgaben 1. An ein Decken-Verschalungsblech aus geschliffendem CrNi-Stahl soll mit Hilfe von doppelseitigem VHB-Klebeband eine frei hängende Lampe montiert werden. Sie wiegt 3.5 kg. a Berechne die benötigte Klebefläche in cm 2 b Wieviele Meter Klebeband von 19 mm Breite braucht es für diese Befestigung? c Das Klebeband soll auf eine möglichst kleine quadratische Platte aufgebracht werden. Bestimme die Seitenlänge der Platte, welche mit der Decke verbunden werden soll. d Beschreibe in Stichworten den genauen Arbeitsvorgang e Ueberlege, welche Probleme bei der Ausführung dieser Arbeit auftauchen könnten. Schlage mögliche Lösungen vor. 2. Ein Stahlrohrrahmen wird beidseitig mit einem Abdeckblech verklebt. Dabei werden total 3,64 m VHB - Klebeband von 19 mm Breite verwendet. Das Andrücken der beiden Bleche geschieht in einem Arbeitsgang unter einer Presse. Berechne die nötige Presskraft in N und kn. C:/FT/ F11 Kleben/2010 Kasteler Patrick 6

7 6.1 Aufgabe Klebebänder (Lösung) C:/FT/ F11 Kleben/2010 Kasteler Patrick 7

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9 Fragen an Herrn Rüthemann für das 3M Klebeseminar vom Wieviele Laufmeter Klebebänder verkauft die Firma 3M im Jahr? 2. Sind Spezialanfertigungen bei Klebebänder möglich, wenn ja ab wie viel Lfm ist dies sinnvoll? 3. Welche Kraft kann der stärkste Industriekleber in ihrem Sortiment aufnehmen? 4. Gibt es Flüssigkleber, welchen man nach dem Aushärten wieder flüssig machen und mehrmals verwenden kann? 5. Gibt es Klebstoffe, welche man ohne Vorbehandlung/ Reinigung auftragen kann? 6. Was war das Speziellste, was Sie jemals geklebt haben? 7. Weshalb sind Klebebänder so teuer? 8. Welcher Klebstoff, ist für Kunststoffe am besten geeignet? 9. Welchen Klebstofftyp verkauft die Firma 3M am häufigsten? 10. Stimmt die Behauptung, man könne Balkone an Fassaden kleben? 11. Wie funktioniert ein Unterwasserkleber? 12. Bis zu welchem Temperaturbereich kann geklebt werden? Ist Kleben in der Wüste möglich? 13. Könnte man sich in einem Selbstversuch, selber an die Decke kleben? (Wie in der Werbung?) C:/FT/ F11 Kleben/2010 Kasteler Patrick 9