Abschlussprüfung 2013 an den Realschulen in Bayern

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1 Prüfungsdauer: 90 Minuten Abschlussprüfung 2013 an den Realschulen in Bayern Werken Schriftlicher Teil Aufgabe A Werkstoff Ton Aus Datenschutzgründen sind fotografische Abbildungen entfernt. Schulname: Vor- und Nachname: Klasse: Datum: Platzziffer: Den Prüfungsraum verlassen von: bis Zusatzblätter werden bereitgestellt! 1. Berichterstatter: Unterschrift 1. Berichterstatter 2. Berichterstatter: Unterschrift 2. Berichterstatter

2 1 Bedeutung des Werkstoffs Keramik ist ein wichtiger Bestandteil menschlicher Kultur und zählt bedingt durch die technische Entwicklung auch heute zu den modernsten und vielseitigsten Werkstoffen überhaupt. Punkte 1.1 Keramische Erzeugnisse gelten als die ältesten Kulturgüter. Beschreiben Sie drei Bereiche, in denen Keramik früher eine bedeutende Rolle spielte. 1.2 In unserer Zeit hat sich der Einsatz der Keramik ausgeweitet. Die sogenannte technische Keramik gewinnt aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften immer mehr an Bedeutung. Nennen Sie Anwendungsbereiche mit jeweils einem Beispiel und ordnen Sie eine entsprechende Materialeigenschaft zu. Anwendungsbereich Technische Keramik Beispiel Besondere Materialeigenschaft 2 Werkstoffkunde und Arbeitsverfahren 2.1 Erklären Sie die Entstehung von Ton in der Natur und gehen Sie dabei auch auf die unterschiedlichen Tonlager ein. Abb.: Tonabbau im Tagebau 2.2 Beschreiben Sie die Aufbereitung von Naturton zur fertigen keramischen Masse. 2.3 Keramische Massen werden aufgrund ihrer Zusammensetzung in Gruppen eingeteilt. Ergänzen Sie die Grafik. Keramische Massen Technische Sondermassen

3 2.4 Bei der Verarbeitung von Ton sind drei Trockenstufen von Bedeutung. Nennen Sie diese und dazu den entsprechenden Zeitraum der Trocknung. Ordnen Sie zwei mögliche Dekortechniken der entsprechenden Trockenstufe zu. Trockenstufe Zeitraum Dekortechnik 2.5 Beschreiben Sie eine der oben genannten Dekortechniken genauer. 2.6 In der keramischen Industrie werden Gegenstände in großer Stückzahl unter Verwendung des Gießverfahrens hergestellt. Beschreiben Sie das Gießverfahren ausgehend von einer fertigen Gussform. 2.7 Auch in der Kunststoffindustrie gibt es Formungsverfahren, bei denen eine plastische Masse zu seriellen Produkten verarbeitet wird. Nennen Sie drei dieser Verfahren. Abb.: Seriell gefertigte Kunststoffteile 3 Fachgerechte und gestaltende Verarbeitung Sie haben die Aufgabe, eine eckige Dose mit gut schließendem Deckel herzustellen. 3.1 Fertigen Sie eine aussagekräftige Zeichnung Ihrer Dose mit Deckel an. Zeichnen Sie zusätzlich eine Detailansicht, welche die Passung des Deckels verdeutlicht. 3.2 Benennen und begründen Sie eine geeignete Aufbautechnik für Ihr Werkstück. 3.3 Erstellen Sie einen tabellarischen Arbeitsplan, der über die nötigen Arbeitsschritte sowie Werkzeuge und Hilfsmittel informiert.

4 4 Gesundheits- und Umweltschutz, Umgang mit Arbeitsmitteln In einer Werkstattordnung soll grundsätzlich der Umgang mit den Werkzeugen und dem Material geregelt werden. Formulieren Sie sechs entsprechende Arbeitsregeln für den Werkstoff Ton. 5 Werkbetrachtung Bei der Herstellung von keramischen Gebrauchsgegenständen ist es besonders wichtig, dass der Zusammenhang von Form und Funktion beachtet wird gemäß dem Grundsatz form follows function. Erläutern Sie, inwiefern dieser Grundsatz bei dem abgebildeten Krug seine Anwendung fand.

5 Prüfungsdauer: 90 Minuten Abschlussprüfung 2013 an den Realschulen in Bayern Werken Schriftlicher Teil Aufgabe B Werkstoff Holz Aus Datenschutzgründen sind fotografische Abbildungen entfernt. Schulname: Vor- und Nachnahme: Datum: Platzziffer: Den Prüfungsraum verlassen von: bis Zusatzblätter werden bereitgestellt! 1. Berichterstatter: Unterschrift 1. Berichterstatter 2. Berichterstatter: Unterschrift 2. Berichterstatter

6 1 Bedeutung des Werkstoffs Mit dem Material Holz verbindet der Mensch ein Gefühl von Natürlichkeit und Wärme. Dieses Empfinden und viele weitere positive Eigenschaften machen es seit jeher zu einem begehrten Werkstoff in vielen Bereichen unseres Lebens, wie beispielsweise im Hausbau und im Innenausbau. 1.1 Nennen Sie vier weitere traditionelle Bereiche, in denen Holz verwendet wird. Fügen Sie je ein Beispiel mit einer jeweils anderen vorteilhaften Werkstoffeigenschaft hinzu. Punkte 1.2 Im Haus- und Innenausbau wird der Werkstoff Holz häufig auch durch andere Materialien ersetzt. Finden Sie für die folgenden Anwendungsbeispiele einen geeigneten Ersatzwerkstoff und begründen Sie dessen Verwendung anhand zweier Vorzüge. Beispiel Ersatzmaterial Begründung / Vorzüge Fensterrahmen Fußbodenbelag Balkongeländer Treppen 2 Werkstoffkunde und Werkzeuge 2.1 Beschriften Sie den Stammquerschnitt eines Baumes.

7 2.2 Die abgebildete Baumscheibe zeigt eine typische Erscheinung während des Trocknens. Erklären Sie die sichtbaren Veränderungen. 2.3 Im Sägewerk wird der Baumstamm zu seinen Handelsformen aufgetrennt. Benennen Sie die Bretter nach ihrer Lage im Baumstamm. Beschreiben Sie deren unterschiedliches Schwundverhalten und unterstützen Sie Ihre Aussage durch Schemazeichnungen. Abb.: Baumstamm in der Gattersäge 2.4 Begründen Sie anhand von vier Aspekten, warum im Möbelbau Massivholz häufig durch Holzwerkstoffe ersetzt wird. 2.5 Beschreiben Sie den Aufbau einer Furnierplatte (Sperrholzplatte) und fertigen Sie dazu eine aussagekräftige Zeichnung. 2.6.a Eine der gebräuchlichsten Sägen im Werkunterricht ist die Feinsäge. Beschriften Sie die abgebildete Feinsäge und erläutern Sie, für welche Zwecke sie verwendet wird. Verwendung: (innen liegend) 2.6.b Erklären Sie die Fachbegriffe auf Stoß und Schränkung. Veranschaulichen Sie Ihre Ausführungen durch Detailzeichnungen.

8 3 Fachgerechte und gestaltende Verarbeitung Sie haben die Aufgabe, in einer Materialkombination aus Ahornholzleisten, einer Holzwerkstoffplatte und Acrylglas ein Tablett herzustellen. 3.1 Wählen Sie eine geeignete klassische Holzverbindung, um die Rahmenteile sicher und fest miteinander zu verbinden. Zeichnen Sie eine räumliche Darstellung der Eckverbindung vor dem Zusammenfügen. 3.2 Für die Anfertigung der Griffe steht Ihnen eine Acrylglasplatte zur Verfügung. Der Kunststoff soll dabei auch thermisch verformt werden. Die Griffe sind mittels Verschraubung mit dem Rahmen zu verbinden. Beachten Sie bei Ihrem Entwurf die Funktion ebenso wie eine ansprechende, zum Tablett passende Griffform. Stellen Sie Ihre Lösung zeichnerisch anschaulich dar. 3.3 Erstellen Sie eine Übersicht über die einzelnen Arbeitsschritte zur Herstellung der Griffe aus Acrylglas. Nennen Sie dabei auch die benötigten Werkzeuge und Werkhilfsmittel. 4 Gesundheitsschutz Führen Sie Schutzmaßnahmen an, die Sie vor Verletzungen bei der Herstellung Ihres Werkstücks schützen. Arbeitsverfahren Schutzmaßnahmen beim Stemmen beim Sägen beim thermischen Umformen beim Bohren 5 Werkbetrachtung Beurteilen Sie die handwerkliche Verarbeitung der in 3.1 gewählten Holzeckverbindung sowie der Kunststoffgriffe Ihres Werkstückes.

9 Prüfungsdauer: 90 Minuten Abschlussprüfung 2013 an den Realschulen in Bayern Werken Schriftlicher Teil Aufgabe C Werkstoff Kunststoff Aus Datenschutzgründen sind fotografische Abbildungen entfernt. Schulname: Vor- und Nachname: Klasse: Datum: Platzziffer: Den Prüfungsraum verlassen von: bis Zusatzblätter werden bereitgestellt! 1. Berichterstatter: Unterschrift 1. Berichterstatter 2. Berichterstatter: Unterschrift 2. Berichterstatter

10 1 Bedeutung des Werkstoffs Kunststoffe sind Werkstoffe nach Maß und haben in verschiedenen Bereichen traditionelle Werkstoffe ersetzt. Punkte 1.1 Stellen Sie anhand von vier Bereichen mit konkreten Beispielen dar, welche verschiedenen Vorzüge die Kunststoffe jeweils aufweisen. a) Bereich Traditioneller b) Gegenstandsbeispiel Werkstoff Vorzüge des Kunststoffs (je 2) 1a) 1b) 2a) 2b) 3a) 3b) 4a) 4b) 1.2 Kunststoffe eignen sich für eine Massenproduktion in besonderer Weise. Erläutern Sie die Notwendigkeit, Vorteile und Probleme der Massenproduktion. Abb. Serielle Kunststoff-Massenprodukte 2 Werkstoffkunde und Arbeitsverfahren 2.1 Nennen Sie Ausgangsstoffe für die Kunststoffherstellung. Unterscheiden Sie dabei halbsynthetische Kunststoffe (aus Umwandlung von Naturstoffen) und vollsynthetische Kunststoffe. Halbsynthetische Kunststoffe Vollsynthetische Kunststoffe Ausgangsstoffe 2.2 Bei der chemischen Synthese werden drei Herstellungsverfahren unterschieden. Benennen Sie diese und beschreiben Sie eines davon genauer.

11 2.3 Das abgebildete Kunststofferzeugnis wurde durch ein industrielles Formungverfahren produziert. Benennen Sie dieses und beschreiben Sie den Formungsprozess. Abb.: Benzinkanister 2.4 Die dargestellten Schemazeichnungen zeigen weitere Formungsverfahren. Benennen Sie diese und führen Sie jeweils ein typisches Produkt an. 2.5 Acrylglas ist aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaften ein häufig verwendeter Kunststoff. Führen Sie vier Eigenschaften an und ergänzen Sie jeweils eine entsprechende Anwendungsmöglichkeit. Eigenschaft Anwendungsmöglichkeit 2.6 Sie sollen eine 3 mm starke Acrylglasplatte entlang einer geraden Linie trennen. Neben dem Sägen haben Sie ein weiteres Trennverfahren kennengelernt. Benennen und beschreiben Sie dieses unter Zuhilfenahme einer Skizze.

12 3 Fachgerechte und gestaltende Verarbeitung Sie haben die Aufgabe, im Rahmen eines Design-Wettbewerbs den Prototyp eines Eierbechers bzw. Eierhalters aus Acrylglas zu entwerfen. Das Werkstück soll aus einem Stück bestehen (nicht gefügt). Die zur Verfügung stehende Acrylglasplatte ist sowohl mechanisch zu bearbeiten als auch thermisch zu verformen. 3.1 Veranschaulichen Sie Ihre Designidee in einer aussagekräftigen räumlichen Darstellung und einer maßstabsgetreuen Abwicklung. Der Durchmesser für die Öffnung, in der das Ei Halt findet, soll 4 cm betragen. 3.2 Erstellen Sie einen tabellarischen Arbeitsplan, der alle Arbeitsschritte sowie Werkzeuge und Hilfsmittel berücksichtigt. Ergänzen Sie gegebenenfalls wichtige Arbeitshinweise. 4 Gesundheits- und Umweltschutz 4.1 Führen Sie je drei Maßnahmen auf, die zur Vermeidung von Gesundheitsgefahren beim Warmverformen und beim Bohren von Kunststoffen getroffen werden müssen. Warmverformen von Kunststoffen: Bohren von Kunststoffen: 4.2 Das wichtigste Ausgangsmaterial für die Kunststoffherstellung ist Erdöl, ein nicht nachwachsender Rohstoff. Diese begrenzte Ressource erfordert ein Umdenken beim Verbraucher. Erläutern Sie, wie Sie sich in diesem Zusammenhang umweltbewusst verhalten können. 5 Werkbetrachtung Nennen Sie drei übergeordnete Kriterien, nach denen die Jury des Design-Wettbewerbs Ihr Werkstück aus Aufgabe 3 beurteilen könnte, und führen Sie hierzu jeweils einzelne Aspekte an.

13 Prüfungsdauer: 90 Minuten Abschlussprüfung 2013 an den Realschulen in Bayern Werken Schriftlicher Teil Aufgabe D Werkstoff Metall Aus Datenschutzgründen sind fotografische Abbildungen entfernt. Schulname: Vor- und Nachname: Klasse: Datum: Platzziffer: Den Prüfungsraum verlassen von: bis Zusatzblätter werden bereitgestellt! 1. Berichterstatter: Unterschrift 1. Berichterstatter 2. Berichterstatter: Unterschrift 2. Berichterstatter

14 1 Bedeutung des Werkstoffs Die Bedeutung von Metall als Werkstoff lässt sich daran bemessen, dass man sogar Zeitalter danach benannte. 1.1 Nennen Sie ein solches Zeitalter und erläutern Sie die Bedeutung des Metalls für diese Epoche. Geben Sie dabei auch Beispiele für die Verwendung an. Punkte 1.2 Unsere heutige Zeit könnte man als Kunststoffzeitalter bezeichnen. Belegen Sie diese Aussage anhand von zwei Bereichen, in denen Kunststoffe teilweise den Werkstoff Metall verdrängt haben. Bereich Beispiel Vorteilhafte Eigenschaften der Kunststoffe (je 2) 2 Werkstoffkunde, Arbeitsverfahren und Werkzeuge 2.1 Beschreiben Sie den Hochofenprozess zur Herstellung von Roheisen aus Eisenerz. 2. Roheisen wird in der Regel zu Stahl weiterverarbeitet. Erklären Sie kurz den chemischen Vorgang bei der Stahlgewinnung. Stellen Sie drei vorteilhafte Eigenschaften von Stahl gegenüber Eisen dar. Abb.: Beim Stahlgewinnungsprozess 2.3 Metalle lassen sich in Eisenmetalle und Nichteisenmetalle einteilen. Ergänzen Sie die nachfolgende Übersicht. Eisenmetalle Stahl z. B. Federstahl Nichteisenmetalle

15 2.4 Wählen Sie aus den konkreten Beispielen der Nichteisenmetalle (Frage 2.3) drei aus und ordnen Sie diesen jeweils zwei besondere Eigenschaften und dazu passende Verwendungsmöglichkeiten zu. Nichteisenmetall Besondere Eigenschaft Entsprechende Verwendungsmöglichkeit 2.5 Die Bearbeitung von Metallen erfordert den fachgerechten Einsatz von Metallwerkzeugen. Geben Sie den jeweiligen Verwendungszweck der folgenden Werkzeuge an. Werkzeug Werkvorgang / Verwendung Reißnadel Körner Schneideisen Kunststoffhammer Seitenschneider Punze 2.6 Zeichnen und beschriften Sie einen Seitenschneider. 2.7 Das Bohren in Metall unterscheidet sich vom Bohren in Holz. Stellen Sie vier Aspekte gegenüber. 3 Umweltschutz Metalle sind wertvolle Rohstoffe, die nur in begrenzten Mengen vorkommen (siehe Grafik). Erläutern Sie vier Grundsätze für einen umweltbewussten Umgang mit Metallwerkstoffen- und produkten. Grafik: Fördermengen von Kupfer (MioT pro Jahr), Kupfer ist das in der Industrie am meisten verarbeitete Metall.

16 4 Fachgerechte und gestaltende Verarbeitung, Gesundheitsschutz Anlässlich einer Landesgartenschau soll eine Fußgängerbrücke aus Metall in Skelettbauweise errichtet werden. Hierzu findet eine Wettbewerbsausschreibung statt. Sie haben die Aufgabe dafür einen eigenen Entwurf als Drahtgittermodell anzufertigen, bei dem die Strebekonstruktion in der Technik des Weichlötens ausgeführt wird. Abb.: Schnittdarstellung der Geländesituation 4.1 Stellen Sie Ihren Entwurf, der die Auflage-, Geländer- und eventuelle Stützenkonstruktion zeigt, in einer Hauptansicht zeichnerisch dar. (Zeichnung auf Extrablatt!) 4.2 Informieren Sie über die Arbeitsschritte, die beim Weichlöten auszuführen sind, um eine haltbare Lötverbindung zu gewährleisten. 4.3 Stellen Sie drei möglichen Unfallgefahren beim Löten entsprechende Schutzmaßnahmen gegenüber. Unfallgefahr Schutzmaßnahme 5 Werkbetrachtung Nennen Sie Kriterien, die Ihr Brückenmodell erfüllen muss, um die Wettbewerbs-Jury zu überzeugen.