Werkzeugbau zur Arbeitsvorbereitung

Im modernen Werkzeugbau werden vom Werkzeugmacher vielseitige Produkte entwickelt und hergestellt, die es ermöglichen die Serienproduktion effektiver zu gestalten. Daher hat der Werkzeugbau eine wichtige Aufgabe in der Arbeitsvorbereitung des Produktionsbetriebes zu erfüllen. Es gibt viele Firmen, die im Bereich Handwerk angesiedelt sind und große Firmen, die speziell für bestimmte Industriezweige Werkzeuge, Vorrichtungen und Lehren entwickeln und produzieren. Die hergestellten Werkzeuge sind im Allgemeinen sehr kostenintensiv und komplex, so dass für den Beruf des Werkzeugmachers eine gute Berufsausbildung und ständige weitere Schulungen Voraussetzung sind.

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Äußerst wichtig ist auch der reichhaltige Erfahrungsschatz, den langjährig tätige Mitarbeiter haben. Viele Tricks und Kniffe werden von älteren Mitarbeitern an die jungen Menschen in der Berufsausbildung weitergegeben. Im heutigen modernen Werkzeugbau werden CNC-Maschinen und andere hocheffektive Werkzeugmaschinen eingesetzt. Trotzdem ist auch noch viel Handarbeit von den Werkzeugmechaniker und Formenbauern notwendig.
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Ausführungen im Fachwerkbau

Die Geschichte weist den Begriff des Fachwerkbaus in der Zeitrechnung bis weit vor Christi bei römischen Architekten aus.
Besonders in holzreichen Gegenden wurden diese Techniken vom Handwerk frühzeitig eingesetzt. In Mitteleuropa kam der Fachwerkbau erst im 12. Jahrhundert zum Einsatz. Eingesetzt wird die Technik für Fachwerkhäuser im Hochbau. Grundsätzlich geht es um einen Skelettbau, der in sich selbst eine hohe Stabilität aufweist. Die Zwischenräume werden dann mit Lehmziegeln, Strohmatten mit Lehm oder anderen Materialien ausgefüllt. Eine Besonderheit vom Fachwerkbau ist vor allem die Verbindungstechnik.
Hier wurden Verfahren der Handwerkskunst eingesetzt, wie sie der Zimmermann normalerweise perfekt beherrscht. Das sind Nut- und Zinkverbindungen, Holznägel sowie das Ausformen von Sitzen für die einzelnen Balken. Metall für Schrauben und Nägel kam kaum zum Einsatz. Die Balken sind meist quadratisch und werden an den Enden entsprechend angespitzt oder angeschrägt um sie mit den anderen Balken gut zu verbinden. Ein Fachwerk folgt gewissen statischen Grundprinzipien und ist somit äußerst stabil.

Verbreitung vom Fachwerkbau in der Welt

Ein Fachwerk wurde in vielen Ländern zur Herstellung von Häusern verwendet. Neben Europa wurden diese Bauprinzipien in Brasilien, den USA, Australien und in Japan sowie Russland eingesetzt. Auch heute noch wird neben der Rekonstruktion von vorhandenen Fachwerkbau dieser Baustil verwendet. Moderne Fertighäuser sind in Holzskelettbauweise ausgeführt und richten sich nach den Prinzipien der Fachwerkkonstruktion. In Japan wurden ganze Burgen mit Trockenmauerwerk und einen Fachwerk hergestellt. Auswanderer, wie aus Schlesien beispielsweise, brachten dieses Handwerk auch in andere Regionen weltweit. In den USA waren vorwiegend britische Einflüsse dominierend.

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Grundlegende Informationen über den Einsatz vom Fachwerk im Handwerk

Um 1900 war der Fachwerkbau in Deutschland in seiner Blütezeit. Seit 1970 wird der wärmegedämmte Fachwerkbau angeboten. Im Norden Deutschlands wurde dieser Haustyp mit einem Reetdach kombiniert und ist somit besonders interessant anzusehen. Ein Fachwerkhaus ist eigentlich das typischste deutsche Haus in vielerlei Facetten. Verzogene Ständer, die dann so ein Haus schief dastehen lassen, bedeuten auf keinen Fall einen Stabilitätsverlust. Ein Fachwerkhaus zeugt von einer großen Kunstfertigkeit der ausführenden Zimmerleute im Handwerk.
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Werkzeugbau für Elektromotoren und Turbinenherstellung. Teil 5

Im Werkzeugbau für Elektromotoren- und Turbinenherstellung ist eine wichtige Abteilung die Profil- und Werkzeugschleiferei.
In dieser werden neue Werkzeuge geschliffen und auch Reparaturen an vorhandenen Werkzeugen durchgeführt. Das Spektrum der Arbeiten ist vielseitig. Daher sind die Mitarbeiter dieser Abteilung hoch qualifiziert und kennen sich mit Werkzeugen und Werkzeugschneiden bestens aus.
Dies beruht auf einer fundierten Ausbildung und langjähriger Berufserfahrung in diesem Handwerk. Je nach Schwierigkeitsgrad der Arbeiten wird die Ausbildung vorgenommen, um dieses Handwerk bestens zu beherrschen. Geschliffen werden vor allem gehärtete Werkzeugstähle. Die Präzision der Arbeiten bewegt sich im Hundertstel- und Tausendstelmillimeterbereich. In diesem Handwerk sind neben präzisen Maschinen auch die Erfahrungen der Mitarbeiter entscheidend für diese hohe Genauigkeit.
Der Mitarbeiter dieser Abteilung kennt die Werkzeuge und seine Werkzeugmaschinen genau und kann damit für dieses Handwerk optimale Ergebnisse erzielen.
Die spezielle Ausbildung erfolgt meist in den entsprechenden Abteilungen.

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Der Maschinenpark der Abteilung für Werkzeugschleifarbeiten besteht aus verschiedenen Maschinen für die unterschiedlichsten Arbeiten. Grundsätzlich sind Rund- und Flachschleifmaschinen vorhanden. Weiterhin wird dabei noch unterschieden in Innenrund- und Außenrundschleifen. Beim Flachschleifen bedient sich der Fachmann verschiedenster Hilfsmittel, um bestimmte Bearbeitungsaufgaben durchzuführen. Zusätzlich zu diesem Standardmaschinenpark sind noch spezielle Werkzeugschleifmaschinen vorhanden. Diese können Bohrer, Senker und Fräser schleifen oder auch Sägeblätter bearbeiten. Auch Maschinen für Bandsägeblätter werden genutzt, da die Bandsägeblätter im Zuschnitt benötigt werden. Unterschieden wird ebenfalls in konventionelle Maschinentechnik und CNC-gesteuerte Maschinentechnik.

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Druckmessgeräte einfach erklärt

Mithilfe von Druckmessgeräten wird der Absolutdruck, Vakuum oder der Differenzdruck gemessen. Diese Geräte sind für gasförmige Medien und für Flüssigkeiten erhältlich. Mittlerweile hat sich der Einsatz mikroprozessorgesteuerter Messtechnik durchgesetzt. Diese garantiert eine sehr hohe Genauigkeit der Messergebnisse und Zuverlässigkeit im Einsatz. Kürzeste Ansprechzeiten und staubsowie spritzwassergeschützte Gehäuse ermöglichen den bedingungslosen Einsatz dieser Messgeräte in Industrie, Handwerk und Gewerbe.
Ein weiteres häufiges Anwendungsgebiet ist die Forschung und Lehre sowie Entwicklungsabteilungen. Für die verschiedensten Anwendungsfälle gibt es Messgeräte mit jeweils unterschiedlichen Messbereichen. Eine Reihe der erhältlichen Messtechnik bietet eine Schnittstelle zum Anschluss eines Computers.
Somit kann eine komfortable Auswertung der Messwerte erfolgen.

Der Ursprung des Druckmessgerätes liegt im Manometer. Dieses erfasst den physikalischen Druck eines flüssigen oder gasförmigen Mediums.
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Umwelt-Messtechnik für Profis in Betrieb, Feld, Labor und Hochschule

Hochwertige Umwelt-Messtechnik für Profis in Betrieb, Feld, Labor und Hochschule dient der Erfassung verschiedenster umweltrelevanter Messgrößen. Diese Messgeräte stellen oftmals eine Kombination mechanischer Bauteile und der elektronischen Auswertung dar.
Als Beispiel kann man hier das Anemometer aufführen, welches es ermöglicht mithilfe eines externen Flügelrades und einem Messgerät mit Anzeige die Luftgeschwindigkeit und meist noch die Lufttemperatur zu messen. Das eingesetzte Messgerät verfügt über einen internen Messwertspeicher sowie eine Schnittstelle, um die Daten auf einen Computer zur weiteren Auswertung zu übertragen. Hier stellen entsprechende Softwareprogramme die Messwerte übersichtlich dar und erlauben Vergleiche zwischen verschiedenen Messstellen.

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Die Umwelt-Messtechnik wird in den Bereichen Umwelttechnik und Umweltschutztechnik benötigt. Entwickelt werden die Messverfahren im Bereich der Umweltingenieurwissenschaften. Die einzelnen Bereiche der Umweltmesstechnik gliedern sich in die Gebiete Gewässer-, Boden-, Lärm- und Strahlenschutz sowie erneuerbare Energien und die messtechnische Erfassung und Überwachung von Schadstoffen und Umweltschäden.

Weitere Anwendungsgebiete sind Maßnahmen und Konzepte zur Einsparung von Energie und die Verringerung beziehungsweise Vermeidung von Emissionsbelastungen.
Die Technik zum Messen bietet eine Vielzahl unterschiedlichster Geräte für den professionellen Einsatz in Handwerk, Gewerbe und Industrie sowie den privaten Einsatz. Im Einzelnen sind das die Flügelrad-Anemometer, Hitzedraht-Anemometer, Speicher-Anemometer, Thermo-Hygro-Barometer, Feuchtemessgeräte, Gasmessgeräte, Lärmpegelmessgeräte, Solar-Strahlungsmessgeräte, pH-Meter, Salzgehaltmessgeräte, Lichtmessgeräte, UV-Strahlungsmesser, Photometer, Geigerzähler, Strahlungsmessgeräte, Dosimeter, Sauerstoffmessgeräte, Temperaturmessgeräte, Trübungsmessgeräte sowie komplette Wetterstationen.

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Werkzeugbau für Elektromotoren und Turbinenherstellung Teil 4

Bei der Herstellung von verschiedenen Werkzeugen für den Einsatz in der Produktion kommen neben den konventionellen spanabhebenden Verfahren auch neuere Bearbeitungstechniken durch Handwerker und spezialisierte Fachbetriebe zum Einsatz. Zu diesen Verfahren gehören Startlocherodieren, Senkerodieren und Drahterodieren.
Die Kunden in der Industrie erwarten vom Werkzeugbau für die Elektromotoren- und Turbinenherstellung höchste Präzision und schnelle sowie kostengünstige Lösungen der anstehenden Probleme. Dies wird durch modernste Fertigungsverfahren erreicht. Die Erodierverfahren werden in einer voll klimatisierten Arbeitsumgebung durchgeführt und bieten somit höchste Präzision. Das ist notwendig, da wechselnde Temperaturen die Bearbeitungsverfahren beeinflussen und auch die Messergebnisse verfälschen würden. Metalle dehnen sich bei Wärme bekanntlich aus und schrumpfen bei Kälte. Dies geschieht zwar in Bereichen von wenigen hundertstel Millimetern, die hohe Präzision im Werkzeugbau fordert aber hochpräzise Fertigung.

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Die Konstruktion der Bauteile und das Erstellen der Programme für die Erodiermaschinen erfolgen mit modernsten CAD-Systemen durch die Handwerker und Fachbetriebe. Die Überwachung der hergestellten Werkzeuge beziehungsweise Einzelkomponenten erfolgt mittels hochpräziser 3D-Profilmessmaschinen. Die Ergebnisse der Messungen werden genau dokumentiert und lassen auch im Nachhinein Rückschlüsse auf eventuelle Fehlerquellen zu. Dabei können die zu erbringenden Leistungen sehr individuell sein. Die Erodierverfahren werden für Bauteile im Werkzeug- und Sondermaschinenbau sowie auch in der Medizintechnik bevorzugt eingesetzt.
Spezialisierte Handwerker und Fachbetriebe setzen diese modernen Fertigungsverfahren ein.
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Elektrotechnik im Fahrzeugbau

In der heutigen Zeit ist der Fahrzeugbau geprägt vom Zusammenspiel mechanischer, elektrischer und elektronischer Baugruppen. Dies spiegelt sich auch im Handwerk der KFZ-Reparaturbetriebe wieder. Es reicht nicht mehr, nur die mechanischen Baugruppen zu verstehen.
Elektrotechnik im Fahrzeugbau ist umfassend und vielseitig.
Daher wurde auch das Berufsbild Mechatroniker in den letzen Jahren immer bedeutungsvoller. Eine fundierte Ausbildung auf mechanischem Gebiet wird durch Kenntnisse der Elektrotechnik und Elektronik so erweitert, dass die komplexen Vorgänge gerade im Fahrzeugbau verstanden werden.
Die Ausbildung umfasst aber auch Computerkenntnisse, denn viele Fahrzeuge sind mittlerweile mit Computertechnik ausgestattet.

War früher die rein mechanische Steuerung der Vorgänge im Fahrzeugbau üblich, so hat sich das enorm gewandelt. Die komplette Kontrolle aller Funktionen von ABS bis zur Zündung übernimmt das integrierte Steuergerät.
Dieses ist so aufgebaut, dass es mittels Sensoren alle relevanten Daten erfasst und entsprechende Steuerbefehle gibt. Dabei wird ABS (Antiblockiersystem) und ASR (Antischlupfregelung) sowie ESP (Regelung der Fahrdynamik) direkt vom Steuergerät beeinflusst.
Die Zündung wird optimal ausgelöst und auch überwacht. Bei Fehlverhalten der Fahrzeugelektrik werden entsprechende Warnungen mit Leuchten oder auf dem kleinen Monitor sichtbar.
Bei gravierenden Ausfällen schaltet der Computer sogar das Fahrzeug ab.

Im Handwerk ist der Beruf des Mechatronikers nicht nur im Fahrzeugbau anzutreffen. Überall im Maschinenbau wird diese Ausbildung gern gesehen. Er kann beispielsweise die computerunterstützte Bewertung und Optimierung von Systemen mithilfe einer Simulation nachbilden. Mess- und Versuchsaufbauten sind ebenfalls eine Sache, die während der Ausbildung gelehrt wird.
Ebenso ist die Anpassung verschiedenster Baugruppen an die unterschiedlichsten Fahrzeug-Baureihen eine Aufgabe dieser Handwerker oder Ingenieure. Aus Umweltgesichtspunkten und der ständigen Modernisierung sind hohe Anforderungen an dieses Handwerk gestellt. Nicht nur im Fahrzeugbau sind die Fachleute dieser Berufsgruppe tätig.
Auch im Zulieferbereich für den Fahrzeugbau sind die Kenntnisse der Mechatroniker sehr gefragt. Grundsätzliche Aufgaben der Beschäftigten im Fahrzeugbau sind die Justierung von Maschinen und Motoren. Das umfasst nicht nur elektrische und elektronische Baugruppen, sondern auch mechanische, hydraulische und pneumatische Systeme. Alle diese Komponenten wirken im Fahrzeugbau im Einklang. So wird beispielsweise der Allradantrieb bei manchen Modellen pneumatisch zugeschaltet in Verbindung mit Magnetschaltern, die ein Ventil öffnen.

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Werkzeugbau für Elektromotoren und Turbinenherstellung. Teil 3

Der Werkzeugbau zur Herstellung von Werkzeugen für Elektromotoren und Turbinen besitzt umfangreiche Abteilungen, die für die mechanische Bearbeitung zuständig sind. Zu diesen Abteilungen gehören der Zuschnitt, die Dreherei, die Fräserei, das Bohrwerk und die Schleiferei. Weiterhin gibt es noch andere hochmoderne Verfahren, wie das Senkerodieren oder Drahterodieren, die in einem anderen Abschnitt behandelt werden. Wichtig für alle Bereiche der mechanischen spanabhebenden Fertigung sind die Vorgaben, welche durch die Konstruktion und Arbeitsvorbereitung festgelegt sind.
Nach diesen Arbeitsanleitungen werden die Werkstücke bearbeitet. Dazu dienen Zeichnungen und auch Fertigungsinformationen, die in den Arbeitsunterlagen aufgeführt sind. Somit weiß der Bediener der Werkzeugmaschine genau, welche Arbeitsgänge er durchzuführen hat und welche Maße und Toleranzen einzuhalten sind. Nach der mechanischen Bearbeitung gehen alle gefertigten Teile in die Zwischenkontrolle. Nach den Verfahren Trennen, Fräsen, Drehen und Hobeln werden Aktivteile meist erst gehärtet, ehe diese in die Flach-, Rund- oder Profilschleiferei kommen.

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^{Foto:Windturbine}
Die Schleifarbeiten sind der letzte Arbeitsgang vor dem Zusammenbau der Werkzeuge durch die Schlosserei.
Fangen wir aber einmal beim Zuschnitt an. In dieser Abteilung werden Stangenmaterialien und Profilstähle für die weitere Bearbeitung auf Länge geschnitten.
Dies geschieht mit Bügelsägen, Kreissägen, Trennschleifmaschinen und anderen Techniken. Für den Werkzeugbau zur Herstellung von Elektromotoren und Turbinen werden beispielsweise viele Teile benötigt, die in dieser speziellen Form nicht als Serienprodukte im Handel erhältlich sind.
Das sind spezielle Stempel und Matrizen, die für Stanzwerkzeuge und Biegewerkzeuge gleichermaßen notwendig sind. Auch die Auswerfer oder Führungssäulen für Stanzwerkzeuge werden oftmals selbst hergestellt. Viele kleine Segmente müssen für Stanzwerkzeuge hergestellt werden, wenn es darum geht, die Motorbleche von Ständer oder Rotor auszustanzen.

Mehr dazu auf: Teil 3- Werkzeugbau für Elektromotoren und Turbinenherstellung

Werkzeugbau für Elektromotoren und Turbinenherstellung Teil 2

Im Werkzeugbau für die Herstellung von Elektromotoren und Turbinen gibt es verschiedene spezielle Abteilungen. Dieses Handwerk ist sehr anspruchsvoll und erfordert viel Kenntnisse. Die Ausbildung vermittelt Werkstoffkunde, Normteile, Maschinenkunde und viele andere wichtige Fächer. Auch im Handwerk werden #Werkzeuge hergestellt.
Spezialisierte Betriebe arbeiten meist in Auftragsfertigung für große Verarbeitungsbetriebe.
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Dabei sind die speziellen Kenntnisse dieser #Mitarbeiter im Handwerk sehr gefragt. Ein guter Werkzeugschlosser mit entsprechender Ausbildung wird oftmals gesucht. Wichtig ist aber im Werkzeugbau das gute Zusammenspiel aller Abteilungen mit dem Ziel hochproduktive Werkzeuge für die Produktion herzustellen.
Mehr dazu auf: Teil 2- Werkzeugbau für Elektromotoren und Turbinenherstellung
Weiterführende Infos:
Handwerk Maschinenbau
Ausbildung

Werkzeugbau für Elektromotoren- und Turbinenherstellung. Teil 1

Dieses Handwerk ist sehr anspruchsvoll und erfordert viel Kenntnisse.
Die Ausbildung vermittelt Werkstoffkunde, Normteile, Maschinenkunde und viele andere wichtige Fächer. Auch im Handwerk werden Werkzeuge hergestellt.
Der erste Teil der ausführlichen Darlegungen zum Werkzeugbau für Elektromotoren- und Turbinenherstellung befasst sich mit den Aufgaben der Konstruktionsabteilung. Diese Abteilung entwickelt die Werkzeuge nach den gewünschten Erfordernissen in der Produktion.
Dazu gehören als Erstes eine Analyse der Produktionsprozesse und eine Aufnahme wichtiger Kriterien, die optimiert werden sollen. Ziel ist eine hocheffektive Produktion, die hohen Qualitätsstandards entspricht und Kosten gering hält.
Bekanntlich ist die Arbeitsstunde eines spezialisierten Facharbeiters oder Technikers in Deutschland nicht gerade billig, sodass es zwingend erforderlich ist, viele Dinge zu optimieren. Optimal ist, wenn der Werktätige zuständig ist für den reibungslosen Materialfluss, die Überwachung der Produktion und die Qualitätskontrolle. Diese drei Dinge lassen sich zwar auch automatisieren, aber der Aufwand dafür ist oft zu hoch.
Das kann man am Beispiel eines Stanzwerkzeuges für die Rotorbleche oder auch Ständerbleche in Antriebsmaschinen gut verdeutlichen.

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Dieses Stanzwerkzeug wird im Werkzeugbau gefertigt und garantiert auf der eingesetzten Maschine eine hohe Arbeitsproduktivität. Die Wiederholgenauigkeit der ausgestanzten Bleche ist über lange Zyklen sehr gut. Das ermöglicht die Fertigung hoher Stückzahlen. Wer schon einmal einen Motor von innen gesehen hat, erkennt, dass viele einzelne Bleche zu einem Paket vereinigt sind. Das ist bei den Rotorblechen und den Ständerblechen der Fall. Es ist unbedingt notwendig, dass alle miteinander verbundenen Bleche genau die gleichen Maße, Radien und Schrägen aufweisen. Ist das nicht der Fall, entstehen unkontrollierte Magnetfelder, die leistungsmindernd für den Elektromotor oder die Turbine sind. Ein Stanzwerkzeug garantiert die gleichen Maße über große Losstückzahlen. Nach einer gewissen Zeit, in der viele Tausende von Blechen gestanzt wurden, muss das Stanzwerkzeug zum Nachschleifen in den Werkzeugbau.
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