Fertigungsverfahren

	DIN 8580
Bereich	Terminologie
Titel	Fertigungsverfahren - Begriffe, Einteilung
Letzte Ausgabe	2003-09
ISO

Als Fertigungsverfahren bezeichnet man im Handwerk und in der Technik alle Prozesse der Produktionstechnik, bei denen Produkte aus anderen Gütern geschaffen werden. Einschlägige Norm hierfür ist die DIN-Norm DIN 8580.

Beispiel ist das Walzen von Rohstahl zu Blech. Das Produkt eines Bearbeitungsprozesses kann dabei selbst das Rohprodukt für weitere Bearbeitung sein.

Die Rechtssprache nimmt auf Fertigungsverfahren im Allgemeinen unter "Bearbeiten" Bezug, in Unterscheidung zum "Verarbeiten" (Verfahrenstechnik).

Fertigungsverfahren und Fertigungstechnik

Die Fertigungstechnik definiert Fertigungsverfahren als Verfahren zur Herstellung von geometrisch bestimmten festen Körpern. Diese Körper können sowohl Halbzeuge, oder auch Bestandteile von technischen Gebilden sein. In der Regel müssen mehrere Fertigungsverfahren miteinander kombiniert werden, um aus Rohteilen über Halbfertigteile fertige Produkte wie beispielsweise Maschinen, Apparate, Werkzeuge, Fahrzeuge und andere einteilige oder mehrteilige Gegenstände herzustellen. Grundlage sind zum Beispiel technische Zeichnungen und/oder dreidimensionale CAD-Modelle.

Beispiel Verfahrensablauf

Als Beispiel dient hier die Fertigung eines Schraubstocks

1. Grundkörper: Urformen: Schmelze (Formloser Stoff) → Gießen in Gussform (Urformen) → Werkstück (Schraubstockkörper)
2. Handkurbel: Umformen: Rohteil (Rundbarren) → Walzen mit Walzgerüst (Umformen) → Bauteil (Rundmaterial für den Hebel)
3. Schraubstockspindel: Trennen (durch Zerspanen): Halbzeug (Rundmaterial) → Drehen, Gewindeschneiden (Trennen) → Werkstück (Spindel)
4. Gehärtete Schraubstockbacken: Stoffeigenschaften ändern: Rohstoff (Stahl) → Härten der Backen (Stoffeigenschaften ändern) → Werkzeugwerkstoff (gehärteter Stahl)
5. Lackierung: Beschichten: rohes Bauteil → Lack aufbringen (Beschichten) → lackiertes Bauteil
6. Fertigmontage: Fügen: Einzelteile → Zusammenbau (Fügen) → Fertigteil (Schraubstock)

Hauptgruppen nach DIN 8580

Nach der DIN 8580 sind die Fertigungsverfahren in sechs Hauptgruppen unterteilt, deren Schwerpunkt in der Metallverarbeitung liegt. Verfahren, wie das Papierschöpfen/-sieben, Thermoformen von Kunststoffen oder Blasformen von Glas werden nicht berücksichtigt. Merkmal der Einteilung ist der Begriff Zusammenhalt in Sinne des Zusammenhalts von Teilchen eines festen Körpers oder als Zusammenhalt der Teile eines zusammengesetzten Körpers. Der Zusammenhalt wird entweder geschaffen (Urformen), beibehalten (Umformen, Umlagern von Stoffteilchen), vermindert (Trennen, Aussondern von Stoffteilchen) oder vermehrt (Fügen, Beschichten, Einbringen von Stoffteilchen):

1. Urformen (Zusammenhalt schaffen)
   Alle Fertigungsverfahren, in denen aus formlosem Stoff ein Werkstück hergestellt wird, bezeichnet man als Urformverfahren. In diesem Verfahren wird der Zusammenhalt der Stoffteilchen geschaffen. Man unterscheidet Urformen aus dem gas- oder dampfförmigen Zustand, aus dem flüssigen, breiigen oder pastenförmigen Zustand, aus dem festen (körnigen oder pulvrigen) Zustand und Urformen durch Gießen, Sintern und elektrolytische Abscheidung.
   
2. Umformen (Zusammenhalt beibehalten)
   Man nennt alle Fertigungsverfahren, in denen Werkstücke aus festen Rohteilen durch bleibende Formänderung erzeugt werden, Umformverfahren. Die Masse des Rohteils ist gleich der Masse des Fertigteils; ändern kann sich seine Dichte.
   Beispiele: Schmieden, Treiben, Eindrücken, Walzen, Strangpressen, Falten, Tiefziehen, Sicken, Bördeln, Richten, Biegen, Recken, Stauchen.
3. Trennen (Zusammenhalt vermindern)
   Alle Verfahren, in denen die Form eines Werkstücks durch die Aufhebung des Werkstoffzusammenhalts an der Bearbeitungsstelle geändert wird, nennt man Trennverfahren. Die Trennverfahren werden untergliedert in zerteilende, spanende und abtragende Verfahren.
   Beispiel: Sägen, Feilen, Meißeln, Gewindeschneiden, Reiben, Stoßen, Drehen, Fräsen, Bohren, Läppen, Hobeln, Honen, Räumen, Schleifen, Abschroten (siehe Schmieden) sowie thermisches Trennen, Scheren, Schneiden oder Elektroerodieren. Die Demontage nutzt verschiedene Trennverfahren und hebt die Verbindung mehrerer mittels Verbindungstechniken verbundener Bauteile wieder auf.
4. Fügen (Zusammenhalt vermehren)
   Fügen ist das langfristige Verbinden oder sonstige Zusammenbringen mehrerer Werkstücke geometrisch bestimmter fester Form oder von ebensolchen Werkstücken mit formlosem Stoff.
   Beispiel: Montage, Zusammensetzen, Füllen, Verschrauben, Schweißen, Löten, Kleben, Nieten, Clinchen
5. Beschichten (Zusammenhalt vermehren)
   Beschichten ist Fertigen durch Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus formlosem Stoff an ein Werkstück
   Beispiel: Lackieren, Galvanisieren, Pulverbeschichten, Feuerverzinken
6. Stoffeigenschaften ändern
   Stoffeigenschaften ändern ist Fertigen durch Verändern der Eigenschaften des Werkstoffes, aus dem ein Werkstück besteht.
   Beispiel: Härten, Glühen.

Fertigungsverfahren im Überblick

1. Urformen
   1. Gießen
   2. Sintern
   3. Sprühkompaktieren
2. Umformen
   1. Druckumformen (DIN 8583)
      1. Walzen
      2. Freiformen
      3. Gesenkformen
      4. Eindrücken
      5. Durchdrücken
      6. Umformstrahlen
   2. Zugdruckumformen (DIN 8584)
      1. Durchziehen
      2. Tiefziehen
      3. Kragenziehen
      4. Drücken
      5. Knickbauchen
      6. Innenhochdruckweitstauchen
   3. Zugumformen (DIN 8585)
      1. Längen
      2. Weiten
      3. Tiefen
   4. Biegeumformen (DIN 8586)
      1. Biegen mit geradliniger Werkzeugbewegung
      2. Biegen mit drehender Werkzeugbewegung
   5. Schubumformen (DIN 8587)
      1. Verschieben
      2. Verdrehen
3. Trennen
   1. Zerteilen (DIN 8588)
      1. Scherschneiden
      2. Messerschneiden
      3. Beißschneiden
      4. Spalten
      5. Reißen
      6. Brechen
   2. Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide (DIN 8589-0)
      1. Drehen (DIN 8589-1)
      2. Bohren, Senken, Reiben (DIN 8589-2)
      3. Fräsen (DIN 8589-3)
      4. Hobeln, Stoßen (DIN 8589-4)
      5. Räumen (DIN 8589-5)
      6. Sägen (DIN 8589-6)
      7. Feilen, Raspeln (DIN 8589-7)
      8. Bürstspanen (DIN 8589-8)
      9. Schaben, Meißeln (DIN 8589-9)
   3. Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide (DIN 8589-0)
      1. Schleifen mit rotierendem Werkzeug (DIN 8589-11)
      2. Bandschleifen (DIN 8589-12)
      3. Hubschleifen (DIN 8589-13)
      4. Honen (DIN 8589-14)
      5. Läppen (DIN 8589-15)
      6. Strahlspanen (o. N.)
      7. Gleitspanen (DIN 8589-17)
   4. Abtragen (DIN 8590)
      1. thermisches Abtragen
      2. chemisches Abtragen
      3. elektrochemisches Abtragen
   5. Zerlegen (DIN 8591)
      1. Auseinandernehmen
      2. Entleeren
      3. lösen kraftschlüssiger Verbindungen
      4. zerlegen von durch Urformen gefügten Teilen
      5. zerlegen von durch Umformen gefügten Teilen
      6. Ablöten
      7. Lösen von Klebeverbindungen
      8. Zerlegen textiler Verbindungen
   6. Reinigen (DIN 8592)
      1. Reinigungsstrahlen
      2. Mechanisches Reinigen
      3. strömungstechnisches Reinigen
      4. Lösemittelreinigen
      5. chemisches Reinigen
      6. thermisches Reinigen
   7. Evakuieren
4. Fügen (DIN 8593)
   1. Zusammensetzen
   2. Füllen
   3. An- und Einpressen
   4. Fügen durch Urformen
   5. Fügen durch Umformen
   6. Fügen durch Schweißen
   7. Fügen durch Löten
   8. Kleben
   9. Textiles Fügen
5. Beschichten
   1. Lackieren
   2. Verchromen
6. Stoffeigenschaften ändern
   1. Verfestigen durch Umformen:
      1. Verfestigungsstrahlen (DIN 8200)
      2. Verfestigen durch Walzen
      3. Verfestigen durch Ziehen
      4. Verfestigen durch Schmieden
   2. Wärmebehandeln (EN 10053)
      1. Glühen
      2. Härten
      3. Isothermisches Umwandeln
      4. Anlassen und Auslagern
      5. Vergüten
      6. Tiefkühlen
      7. Thermochemisches Behandeln
      8. Ausscheidungshärten
   3. Thermomechanisches Behandeln
      1. Austenitformhärten
      2. Heißisostatisches Nachverdichten
   4. Sintern und Brennen
   5. Magnetisieren
   6. Bestrahlen
   7. Photochemische Verfahren (Belichten)

Siehe auch

• Generatives Fertigungsverfahren
• Konstruieren (Technik)

Literatur

• Karl-Heinrich Grote, Jörg Feldhusen (Hrsg.): Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau. 22. Auflage. Springer, Berlin 2007. ISBN 3-540-68186-8
• Günter Spur, Theodor Stöferle (Hrsg.): Handbuch der Fertigungstechnik. Karl Hanser/Hanser Fachbuch, München/Wien 1981, ISBN 978-3446125384 (6 Bände).
• Alfred Herbert Fritz, Günter Schulze(Hrsg.): Fertigungstechnik. 10. neu bearbeitete Auflage. Springer, Berlin 2012. ISBN 978-3-642-29785-4

Weblinks

•  Wikibooks: Fertigungstechnik – Lern- und Lehrmaterialien