1 Gurtschnalle aus Chromnickelstahl CNS für einen Gürtel aus farbigem Gurtband oder Leder Schülerdossier www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 26.01.2011
2! Bruno Rutishauser - bruno.rutishauser@werkpunkt.ch Werklehrer & Erwachsenenbildner - www.werkpunkt.ch Kopieren für den Unterricht ist erlaubt. Die Dokumentation wurde sorgfältig erarbeitet. Sollten trotzdem Fehler enthalten sein sind, diese dem Autor bitte zu melden. Die Nutzung der Unterlagen erfolgt auf eigene Verantwortung. Januar 2011 www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 26.01.2011
3 Gurtschnalle aus Chromnickelstahl CNS für einen Gürtel aus farbigem Gurtband oder Leder Zeitlicher Rahmen: 20 24 Lektionen Material: Chromnickelstahlblech:- 72x72 cm 1,5mm dick CNS-Rundstahl: - 10 cm Ø 3mm Metallkügelchen: - Ø ca. 4,5 mm Gurt: - Gurtband 40 mm breit oder Leder - Druckknöpfe Ø 15mm (für Leder und Gurten) - Nieten für Gurtband Ø 5mm - Endstück für Gurtband Lötübung: - 12 cm Stahlprofil Ø 4mm - Sockelplatte Stahl 40x40x4 mm - Krokodilklemme Werkzeug: - Reissnadel, wasserfester feiner Filzstift, Kugelschreiber - 3 mm und 3.2 mm HSS-E Bohrer, Handversenker - Schraubstock- und Kartonschutzbacken - Bügelsäge, Feilen, Schleifpapier von 80 400, - Autogen Löt- und Schweissanlage - 3. Hand, Federzwinge, div. Hilfsmittel - CNS-Polierpaste und Schwabbelscheibe für CNS - Klebefolie, Folie, Schere, Skalpell, Pinzette - Doppelseitiges Klebeband, Malerband - Loch- und Stanzeisen, Feuerzeug, - div. Holzklötze zum Einspannen als Einspannhilfen Hilfsmittel: - Farbmuster Gurtband und Materialbestelliste - Gurtschnallenschablone aus dickem Kopierpapier - theoretische Formanalyse zum Seitenprofil der Schnalle - Theorieblatt zur Gestaltung der Gurtschnallenoberfläche - Schablone für die Gestaltung des Seitenprofils und der Oberfläche Bewertungskriterien: Formgebung des Seitenprofils (Proportion unter Berücksichtigung der Funktion) Oberflächengestaltung (Idee, Ausführung und Wirkung) Ausführung der Gurtschnalle (Genauigkeit, Umgang mit Werkzeugen und Maschinen) Arbeitshaltung (Selbständigkeit, Motivation, Umgang mit dem Zeitbudget, Hilfsbereitschaft) Gestaltungsaufgabe: Entwickeln des Seitenprofils der Gurtschnalle unter Einbezug der besprochenen Formanalyse und Zeichnen der Idee auf das Arbeitsblatt. Oberflächengestaltung mit den Initialen des eigenen Namens. Mit Vorlage und Folie Entwürfe gestalten. Buchstaben werden mittels Folie gedreht, gespiegelt und ev. wiederholt. www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 26.01.2011
4 CNS Rostfreier Edelstahl Informationen von www.swissinox Was ist rostfreier Edelstahl? Gewöhnlicher Stahl ist eine Legierung von Eisen, Mangan, Silizium und den Verunreinigungen Kohlenstoff, Schwefel und Phosphor. Wenn nun diesem Stahl wenigstens 11 % Chrom beigefügt wird, so ergibt sich der einfachste rostfreie Edelstahl, der geeignet ist für den Einsatz in einer schwach aggressiven wässerigen Umgebung.... Warum sind diese Stähle rostfrei? Der Zusatz von Chrom bewirkt auf der Stahloberfläche die Bildung einer dünnen, dichten, fest haftenden und dehnbaren Oxidschicht, die hauptsächlich Chromoxid enthält, vorausgesetzt, dass die Oberfläche der Luft oder einem anderen oxidierenden Medium ausgesetzt ist. Diese Oxidschicht verleiht dem Stahl Passivität, d.h. er korrodiert nicht aktiv. Sie wird auch Passivschicht genannt und ist dafür verantwortlich, dass der Stahl korrosionsbeständig ist.... Diese Passivschicht ist nicht unveränderlich oder von bestimmter gleichbleibender Stärke, sondern hängt von der Stahlzusammensetzung, dem Zustand der Oberfläche und der korrosiven Belastung durch die Umgebung ab, der der Stahl ausgesetzt ist. Wenn die Bedingungen ändern, passt sich die Oxidschicht den neuen Bedingungen an. Die Vorteile der rostfreien Edelstähle Die Korrosionsbeständigkeit, wohl die wichtigste Eigenschaft der rostfreien Edelstähle, ergibt sich durch eine dünne aber zähe, dichte, feste, elastische, durchsichtige, inerte und äusserst fest haftende Oxidschicht, die hauptsächlich Chrom enthält, aber auch durch andere Elemente wie Nickel, Molybdän, Stickstoff, Kupfer etc. vorteilhaft beeinflusst wird. Diese Oxidschicht bildet sich automatisch durch den Sauerstoff der Luft oder durch ein anderes oxidierendes Medium. Sie ist nicht vergleichbar mit einer herkömmlichen Beschichtung eines Metalls, da sie die Eigenschaft hat, sich bei Beschädigung selbst zu heilen. Dies ist z.b. der Fall bei der Bearbeitung der nichtrostenden Stähle durch Schleifen, Trennen, Bohren, Fräsen.... Weitere Vorteile der rostfreien Edelstähle sind ihre hohe Festigkeit, Dehnbarkeit, Kerbschlagzähigkeit, Schweissbarkeit, Feuerfestigkeit und Antimagnetismus.... Die vielen guten Eigenschaften der rostfreien Edelstähle Abgesehen von Eigenschaften dieser Stähle, die spezielle physikalische, elektrische oder magnetische Eigenschaften umfassen, ist ihre herausragende Eigenschaft die sehr gute Korrosionsbeständigkeit. Diese Eigenschaft, zusammen mit den Eigenschaften die unten aufgeführt sind, machen diese Stähle so nützlich, dauerhaft und kostengünstig: Glatte, dichte Oberfläche Mechanische Belastbarkeit Hohe Festigkeit (falls gewünscht) Gute Bearbeitbarkeit Verschleissfestigkeit Lange Lebensdauer Hochtemperatur-Beständigkeit Minimaler Unterhalt... www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 26.01.2011
5 Chromnickelstahl Verarbeitung Bohren: Um Chromnickelstahl zu Bohren, empfiehlt es sich, mit den sogenannten HSS- E Bohrern zu arbeiten. HSS- E heisst,high Speed Steelʻ mit Kobalt legiert. Diese Bohrer eignen sich für die Zerspanung von Materialien mit hoher Festigkeit. Da es nicht alle Bohrer- Grössen in HSS-E Qualität gibt ist es notwendig, so weit als möglich mit den HSS-E Bohrern zu arbeiten, um anschliessend die Zehntelbohrungen mit normalen HSS- Bohrern fertig zu bohren. Da CNS sehr hart und zäh ist, muss mit langsamer Drehzahl gebohrt werden (siehe Drehzahltabelle). Zusätzlich muss gut geschmiert und gekühlt werden. Sägen: Der Chromnickelstahl kann mit den normalen Metallbügelsägen gesägt werden. Die Abnützung der Sägeblätter ist aber wesentlich höher als bei anderen Materialien. Es sollte ohne grossen Druck und gleichmässig gearbeitet werden. Mit Kerzenwachs kann die Säge zusätzlich geschmiert werden. Feilen: Chromnickelstahl wird in der Schule mit den herkömmlichen Feilen bearbeitet. Auch hier ist die Abnützung hoch. Wichtig ist, dass nur beim Stossen der Feile ein bisschen Druck ausgeübt wird. Wenn die Feile zurückgezogen wird, sollte gar kein Druck auf der Feile lasten. Die Feilenhiebe sind regelmässig mit der Feilenbürste zu reinigen. Schleifen: Chromstahl wird ganz normal geschliffen. Je nach Oberfläche wird mit einem groben oder feineren Korundschleiftuch geschliffen. Körnung: 120 / 180 / 240 / 320 / 400 / Po oder Schleifwolle Polieren: Chromstahl wird am besten in zwei Schritten poliert. Nach dem gründlichen Schleifen wird vorpoliert (z.b mit der grünen Vorpolitur von,pferdʻ) und dzum Abschluss hochglanzpoliert (z.b mit der rosa Hochglanzpolitur von,pferdʻ). www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 26.01.2011
6 Plan der Gurtschnalle Form der Gurtschnalle www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 05.06.2013
7 Modellschablone Hier einkleben LOGO- Entwürfe www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 26.01.2011
8 Gürtel- Masse / Druckknöpfe / Ösen 125 25 25 50 25 Druckknöpfe Innenseite Druckknöpfe Aussenseite Gurtlöcher oder Ösen ca. 30 www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 05.06.2013
9 Drehzahltabelle: Werkstoff Metall rostfreier Stahl Werkzeugstahl Gusseisen Stahl Bronze Kupfer Messing Neusilber Aluminium Bohrer- ø Drehzahl / Minute - Richtwerte ø 1 mm 3000 6000 9000 ø 2 mm 1500 3000 4500 ø 3 mm 1000 2000 3000 ø 4 mm 750 1500 2250 ø 5mm 600 1200 1800 ø 6 mm 500 1000 1500 Ab ø 6 mm wird in zwei Arbeitsgängen gebohrt. Vorbohren mit kleinem Durchmesser und Ausbohren mit Nenndurchmesser. ø 7 mm 425 850 1300 ø 8 mm 375 750 1125 ø 9 mm 325 650 1000 ø 10 mm 300 600 900 Bohrregel Je kleiner der Bohrer und weicher der Werkstoff, desto schneller die Drehzahl. Je grösser der Bohrer und härter der Werkstoff, desto langsamer die Drehzahl. Die Werkstücke sollten mit den entsprechenden Hilfsmitteln wie Maschinenschraubstock, Feilenkloben ect. fixiert und eingespannt werden. www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 26.01.2011
10 Arbeitssicherheit Schutzbrille tragen An allen Maschinen. Gehörschutz tragen Handschuhe tragen Bei Arbeiten wie Feilen oder Polieren und im Umgang mit Chemikalien und Farben. Nicht an Maschinen mit rotierenden Teilen. Gute, geschlossene Schuhe tragen Achtung Risiken und Gefahren erkennen und entsprechend handeln. Ruhig und konzentriert arbeiten. Schritttempo in der Werkstatt. www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 05.06.2013
11 Mit Maschinen sicher arbeiten Sorge dafür, dass du nicht hängen bleibst, insbesondere beim Arbeiten an Maschinen mit rotierenden (drehenden) Teilen. Eng anliegende Ärmel. Keine offenen Haare. Keine weiten Pullover, Jacken oder Schals. Kein Schmuck und keine Uhren, Halsketten etc. Keine Handschuhe in der Nähe von drehenden Teilen, z.b. Bohrern und Schleifmaschinen. Hände weg von drehenden Teilen. Dein Kopf ist höher als das Werkstück. Beim Einrichten der Maschine Strom aus, Stecker raus. Fragen ist keine Schande - informiere dich! Arbeite nur mit dem Werkzeug und den Maschinen, die du sicher bedienen kannst. Nutze Hilfsmittel wie Maschinenschraubstock, Feilenkloben, Stichsägehilfe etc. www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 26.01.2011
12! Bruno Rutishauser - bruno.rutishauser@werkpunkt.ch Werklehrer & Erwachsenenbildner - www.werkpunkt.ch www.werkpunkt.ch Gurtschnalle aus CNS Bruno Rutishauser 05.06.2013