1 Fertigungstechnik - Ausbildungsleitfaden

1 Fertigungstechnik 

1.1 Zerspanende Fertigung: Bohren 

1.1.1 Erkläre den Begriff "Bohren"! 

Beim Bohren führt meist das Werkzeug eine kreisförmige Schnittbewegung aus, wobei die 

Vorschubbewegung geradlinig in Richtung der Rotationsachse erfolgt. Durch die 

Vorschubkraft dringen die Werkzeugschneiden in den Werkstoff ein. Die kreisförmige 

Schnittbewegung erzeugt die Schnittkraft. 

1.1.2 Nenne einige Bohrwerkzeuge! 

• Spiralbohrer 

• Kleinstbohrer 

• Anbohrer 

• Kurzstufenbohrer 

• Zentrierbohrer 

• Aufbohrer (Spiralsenker) 

• Bohrer mit Wendeschneidplatten 

1.1.3 Nenne einige Senkwerkzeuge! 

• Flachsenker 

• Senker mit Führungszapfen 

• Kegelsenker 

• Spiralsenker 

• Rückwärtssenker 

1.1.4 Was ist Reiben? 

Reiben ist ein Aufbohren mit geringer Spanungsdicke zur Herstellung passgenauer 

Bohrungen mit hoher Oberflächengüte. 

1.1.5 Wie ist eine Handreibahle aufgebaut? 

• Langer Anschnitt 

• Führungsteil 

• Hals 

• Schaft mit Vierkant 

Die Zahnteilung der Reibahlen sind ungleich! 

Bild siehe Europa-Lehrmittel Fachkunde Metall 

Ausbildungsleitfaden Fertigungstechnik 

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1.1.6 Worauf ist beim Schneiden von Gewinden in Grundlöcher zu 

achten? 

• Grundloch tiefer als nutzbare Gewindelänge bohren, da das Gewinde nicht bis auf den 

Grund der Bohrung geschnitten werden kann 

• Gewindebohrer mit Drall verwenden 


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1.2 Zerspanende Fertigung: Drehen 

1.2.1 Erkläre den Begriff "Drehen"! 

Drehen ist Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide und kreisförmigen 

Schnittbewegungen. Meist führt das Werkstück die Drehbewegung aus. Das einschneidige 

Werkzeug ist fest eingespannt und wird an der zu bearbeitenden Fläche entlang geführt. 

1.2.2 Welche Drehverfahren werden angewendet? 

• Runddrehen 

• Plandrehen 

• Schraubdrehen 

• Unrunddrehen 

• Profildrehen 

• Formdrehen 

• Gewindedrehen 

• Stechdrehen 


1.2.3 Wie können Werkstücke beim Drehen gespannt werden? 

• Zweibackenfutter 

• Dreibackenfutter 

• Vierbackenfutter 

• Axialspannfutter 

• Planscheibe 

• Kraftspannfutter 

• Spannen zwischen den Spitzen 

• Spannzangen 

• Spanndorne 

1.2.4 Von was ist die Wahl der Schnittgeschwindigkeit abhängig? 

Die Wahl der Schnittgeschwindigkeit ist abhängig: 

• Vom Werkstoff 

• Vom Schneidstoff 

• Der Kühlschmierung 

• Der verlangten Oberflächengüte 

• Von der Leistungsfähigkeit der Werkzeugmaschine 

• Von der Form des Werkstücks 

• Vom Spanquerschnitt 

Richtwerte für die Schnittgeschwindigkeit werden aus Tabellen entnommen. 

Beispiele: 


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1.3 Zerspanende Fertigung: Feilen 

1.3.1 Erkläre den Begriff "Feilen"! 

Feilen ist ein spanendes Fertigungsverfahren zur Herstellung von ebenen und gekrümmten 

Flächen bei kleinen Zerspanungsmengen unter hohem Zeitaufwand. Dabei zerspanen viele 

hintereinander angeordnete Feilzähne schichtweise den abzutrennenden Werkstoff. 

1.3.2 Wie lauten die Bezeichnungen der Feilen nach der Zahnteilung? 

• Schruppfeilen 

• Bastardfeilen 

• Halbschlichtfeilen 

• Schlichtfeilen 

• Doppelschlichtfeilen 


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1.4 Zerspanende Fertigung: Räumen 

1.4.1 Erkläre den Begriff "Räumen"! 

Räumen ist Spanen mit mehrzahnigen, stangenförmigen Werkzeugen und gerader oder 

schraubenförmiger Schnittbewegung. 

Die Vorschubbewegung wird ersetzt durch die gestaffelte Anordnung der Schneidzähne des 

Werkzeugs. 

1.4.2 Nenne die Vor- und Nachteile des Räumens gegenüber Stoßen! 

Vorteile: 

• Maßgenaues Herstellen von Passfedernuten 

• Schnelles Arbeiten möglich 

• Kurze Rüstzeit 

• Mehrere gleiche Teile können gleichzeitig geräumt werden 

Nachteile: 

• Teure Werkzeuge 

• Für jede Form muss ein eigenes Werkzeug verwendet werden 

• Erst bei Serien wirtschaftlich 


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1.5 Zerspanende Fertigung: Schleifen 

1.5.1 Was ist Schleifen? 

Schleifen ist ein Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden. Die rotierenden 

Schleifkörper bestehen aus gebundenen Schleifkörnern und eingeschlossenen Poren, die 

als Spankammern dienen. 

1.5.2 Welche Vorteile hat das Schleifen? 

• Hohe Oberflächengüte 

• Gute Bearbeitbarkeit harter und schwerer zerspanbarer Werkstoffe 

• Hohes Zeitspanungsvolumen 


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1.6 Zerspanende Fertigung: Honen und Läppen 

1.6.1 Wodurch unterscheidet sich das Honen vom Läppen? 

Honen ist ein Spanen mit gebundenem Korn unter ständiger Flächenberührung des 

Werkzeuges (Honstein). 

Läppen ist Spanen mit losem Korn, das zwischen dem formübertragenden Läppwerkzeug 

und dem Werkstück in ungerichteten Wirkbahnen abrollt. 

1.6.2 Welche Vorteile haben gehonte Zylinder? 

Sie haben eine hervorragende Ölhaftung. 


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1.7 Zerspanende Fertigung: Fräsen 

1.7.1 Was ist Fräsen? 

Fräsen ist ein Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide zur Herstellung von: 

• Eebenen und gekrümmten Flächen 

• Nuten 

• Wendelnuten 

• Verzahnungen 

• Gewinden 

1.7.2 Welcher Unterschied besteht zwischen Gegenlauffräsen und 

Gleichlauffräsen? 

• Beim Gegenlauffräsen ist die Drehrichtung des Fräswerkzeuges und die 

Vorschubrichtung des Werkstückes entgegengesetzt. 

Vorteil: 

verhindert das Einhaken des Fräsers 

Nachteil: 

Standzeit des Fräswerkzeuges wird verkürzt 

• Beim Gleichlauffräsen sind die Drehrichtung des Fräswerkzeuges und die 

Vorschubrichtung des Werkstückes gleich gerichtet. 

Vorteil: 

Standzeit des Fräsers erhöht sich wesentlich 

Nachteil: 

bei konventionellem Fräsen besteht die Gefahr des Einhakens 

1.7.3 Nenne einige Fräsverfahren! 

Nach der Art der Vorschubbewegung und nach der Art der gefertigten Fläche unterscheidet 

man die Fräsverfahren. 

• Planfräsen 

Mit geradliniger Vorschubbewegung werden ebene Flächen erzeugt: 

Umfangs-Planfräsen, Stirn-Planfräsen und Stirn-Umfangs-Planfräsen 

• Schraubfräsen 

Mit wendelförmiger Vorschubbewegung werden schraubenförmige Flächen erzeugt: 

Gewindefräsen, Zylinderschneckenfräsen 

• Profilfräsen 

Das Profil des Fräsens bildet sich auf dem Werkstück ab: Längs-Profilfräsen und 

Rund-Profilfräsen 

• Rundfräsen 

Mit kreisförmiger Vorschubbewegung werden zylindrische Flächen erzeugt: 

Außen-Rundfräsen und Innen-Rundfräsen 


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• Wälzfräsen 

Das profilierte Fräswerkzeug fürht mit der Vorschubbewegung gleichzeitig eine 

Wälzbewegung aus: Zahnradfräsen, Keilwellenfräsen 

• Formfräsen 

Durch gesteuerte Vorschubbewegungen werden beliebige ebene oder räumliche Flächen 

hergestellt: Freiformfräsen (Gravieren), Nachformfräsen, NC-Formfräsen 


1.7.4 Welches sind die in der Praxis häufigst verwendeten 

Beschichtungsarten? 

• TiN - Beschichtung = Titannitrid 

• TiCN - Beschichtung = Titancarbonitrid 

• TiALCN - Beeschichtung = Titanaluminiumcarbonitrid (für gehärtete Werkstoffe) 

• Diamant - Beschichtung (für Graphit-Bearbeitung) 

Steigerung der Oberflächenhärte von 950 HV (HSS) auf über 2000 (TiN) bzw. 3000 HV 

(TiCN) und 3600 HV (TiALCN) unter Beibehaltung der Zähigkeitseigenschaften des 

Grundkörpers. 


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1.8 Zerspanende Fertigung: Erodieren 

1.8.1 Was ist funkenerosive Bearbeitung? 

Beim Funkenerodieren wird der Werkstoff durch die erodierende Wirkung (elektrische 

Entladungen) zwischen Werkstück- und einer Werkzeugelektrode abgetragen. Dabei 

schmilzt der Werkstoff auf, wird teilweise verdampft und durch mechanische und elektrische 

Kräfte entfernt. 

1.8.2 Zu welchen Verfahren gehört das Funkenerosionsverfahren? 

Die funkenerosiven Verfahren gehören zu den abtragenden Bearbeitungsverfahren und 

damit zur Hauptgruppe Trennen. Es können alle elektrisch leitenden Werkstoffe, auch 

gehärteter Stahl und Hartmetall, bearbeitet werden. 

1.8.3 Wie werden die Funkenerosionsverfahren eingeteilt? 

Diese Abtragungsverfahren werden in funkenerosives Senken und funkenerosives 

Schneiden eingeteilt. 


1.8.4 Welche Bearbeitungen können beim funkenerosiven Senken 

durchgeführt werden? 

Mit dem funkenerosiven Senken können Bohrungen, Durchbrüche und Einsenkungen 

(Gravuren) auch aus dem Vollen gefertigt werden. 

1.8.5 Welche Bearbeitungen können beim funkenerosiven Schneiden 

durchgeführt werden? 

Beim funkenerosiven Schneiden, auch Drahterodieren genannt, dient als 

Werkzeugelektrode ein ablaufender Kupfer- oder Messingdraht mit einem Durchmesser von 

0,02 - 0,3 mm. 

Mit diesem ablaufenden Metalldraht können an Werkstücken genaue Bohrungen und 

komplizierte Durchbrüche mit einer Maßgenauigkeit unter 0,005 mm gefertigt werden. 

1.8.6 Aus welchen Materialien können Elektroden sein? 

• Aus Elektrolytkupfer oder Wolfram-Kupfer-Legierung 

• Aus Graphit (leicht - bei großen Elektroden von Vorteil) 

• Als Kupfer- oder Messing-Draht verzinkt 0,1 - 0,3 mm dick, Wolfram-Draht 0,02 – 0,1 mm 

dick 


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1.9 Zerspanende Fertigung: NC-Bearbeitung 

1.9.1 Worin liegen die Vorteile der CNC-gesteuerten Maschinen? 

• Gleichbleibende Bearbeitungsqualität 

• Geringe Ausschuss- und Kontrollkosten 

• Kürzere Fertigungszeiten 

• Ausbaumöglichkeiten zu weiterer Automation (z.B. durch Werkzeugwechsler) 

• Herstellung schwieriger Konturen 

• Speichern einmal erstellter Programme 


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1.10 Fügen und Trennen: Fügen 

1.10.1 Erkläre den Begriff "Fügen"! 

Durch Fügen werden zwei oder mehrere Werkstücke miteinander verbunden. 

Nach der Wirkungsweise unterscheidet man formschlüssiges, kraftschlüssiges, 

vorgespannt formschlüssiges und stoffschlüssiges Fügen. 

Man unterscheidet zwischen lösbaren und unlösbaren Verbindungen. 

Lösbar: 

• Formschlüssige Verbindungen 

- Passfedern 

- Keilwellen 

- Passschrauben 

- Stiften 

- Bolzen 

- Nieten (unlösbar) 

• Kraftschlüssige Verbindungen 

- Schraubenverbindungen 

- Klemmverbindungen 

- Kegelverbindungen 

- Einscheibenkupplungen 

• Vorgespannt formschlüssige Verbindungen 

- Keilverbindungen 

- Stirnzahnverbindungen 

- Kegelverbindungen mit Scheibenfedern 

Unlösbar: 

• Stoffschlüssige Verbindungen 

- Schweißverbindungen 

- Klebeverbindungen 

- Lötverbindungen 



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1.11 Fügen und Trennen: Schrauben und Gewinde 

1.11.1 Nenne die Bestimmungsgrößen bei Gewinden! 

• Gewindeprofil 

• Außendurchmesser 

• Steigung 

• Kerndurchmesser 

• Flankendurchmesser 

• Flankenwinkel 

1.11.2 Nach welchen Kriterien werden Gewindearten eingeteilt? 

• Einteilung nach: 

- Verwendungszweck 

- Profil 

- Drehsinn und 

- Gangzahl 

• Einteilung nach dem Verwendungszweck: 

- Befestigungsgewinde, z.B. Spitzgewinde (selbsthemmend) 

- Bewegungsgewinde, z.B. Trapez- oder Sägegewinde bei 

Antrieben von Werkzeugmaschinen, Kugelgewinde-Spindeln 

(nicht selbsthemmend) 

• Einteilung nach dem Gewindeprofil: 

- Spitz- 

- Trapez- 

- Säge- 

- Flach- und 

- Rundgewinde 

- Sondergewinde (z.B. Flaschenverschlüsse) 

• Einteilung nach dem Drehsinn: 

- Rechtsgewinde 

- Linksgewinde 

- Linksgewinde sind mit den Buchstaben LH (left hand) 

zusätzlich gekennzeichnet 

• Einteilung nach der Gangzahl: 

- eingängige Gewinde 

- mehrgängige Gewinde z.B. TR32 x 18 T6 

(18 : 6 = dreigängiges Trapezgewinde mit 32mm Nenndurchmesser, 

18mm Steigung und 6mm Teilung) 


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1.11.3 Welche Flankenwinkel haben metrische ISO-Gewinde und 

Withworth-Gewinde? 

Metrische ISO-Gewinde: 60° Flankenwinkel 

Withworth-Gewinde: 55° Flankenwinkel 

1.11.4 Wie unterscheiden sich Regelgewinde von Feingewinden? 

Feingewinde haben eine kleinere Steigung als Regelgewinde. 

Bei einem Feingewinde wird zusätzlich zum Nenndurchmesser die Steigung angegeben, 

z.B. M 16 x 1,5. 

1.11.5 Welche Kopfformen von Schrauben gibt es? 

• Sechskantschrauben 

• Zylinderschrauben mit Innensechskant 

• Senkschrauben mit Innensechskant 

• Zylinderschrauben und Senkkopfschrauben mit Schlitz, Kreutzschlitz und Torx 

1.11.6 Wie werden Schrauben nach der Schaftform eingeteilt? 

• Stiftschrauben 

• Dehnschrauben 

• Passschrauben 

• Gewindestifte 

• Blechschrauben 

• Bohrschrauben 

• Holzschraube 


1.11.7 Erkläre die Schraubenbezeichnung "Festigkeitsklasse 12.9"! 

Mindestzugfestigkeit: 

Rm = 12 . 100 N/mm² = 1200 N/mm² 

(1. Zahl (12) wird mit 100 multipliziert) 

Mindeststreckgrenze: 

Re = 12 . 10 . 9 N/mm² = 1080 N/mm² 

(wird durch Multiplikation der 1. Zahl (12) 

mit dem zehnfachen Wert der 2. Zahl (9) ermittelt) 

1.11.8 Nenne Anwendungsgebiete von Schrauben aufgrund 

ihrer Schaftform! 

• Stiftschrauben 

- Turbinen 

- Motoren und 

- Lagergehäuse Innengewinde werden geschont 

• Dehnschrauben 


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- Pleuelstangen 

- Hochdruck-Flanschverbindungen 

• Passschrauben 

- werden eingesetzt, wenn die Schraubenverbindung Querkräfte 

aufnehmen muss oder wenn die Lage der Werkstücke zueinander 

gesichert werden soll. 

• Gewindestifte 

- Zur Sicherung der Lage von Werkstücken mit Naben auf Wellen und 

Achsen. 

• Blechschrauben 

- Scharfkantiges Gewinde mit großer Steigung 

(Blechverbindungen bis 2,5mm) 

• Bohrschrauben 

- Werkstoffverbindungen bis 10mm Dicke 

(zusätzliche Bohrspitze am Schaftanfang zum Bohren des 

Kernloches). 

1.11.9 Wie werden Muttern ihrer Form nach unterteilt? 

• Sechskantmutter 

In Verbindung mit Sechskantschrauben, Schlitzschrauben und Stiftschrauben 

• Hutmutter 

Verhindern Beschädigung und Korrosion des Gewindeendes; schützen vor Verletzung 

durch scharfe Schraubenenden 

• Rändelmutter 

Wenn die Schraubenverbindung oft von Hand gelöst werden muss, z.B. bei 

Vorrichtungen 

• Überwurfmutter 

Für Rohrverschraubungen 

• Kronenmutter 

Wenn die Schraubenverbindung mit Splinten gesichert werden soll 

• Flügelmutter 

Wenn die Schraubenverbindung oft gelöst werden muss, z.B. bei Vorrichtungen 

• Nutmutter 

Zum Ein- und Nachstellen des axialen Spiels und zum Befestigen von Wälzlagern auf 

Wellen 

• Ringmutter 

Als Ösen zum Transport von Maschinen 



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1.11.10 Welche Hauptgruppen von Schraubensicherungen gibt es? 

• Setzsicherungen 

- Federring 

- Zahnscheibe 

- Fächerscheibe 

- Spannscheibe bzw. Tellerfeder 

• Losdrehsicherungen 

- Sperrzahnschraube 

- Klebstoffbeschichtetes Gewinde 

• Verliersicherungen 

- Kronenmutter mit Splint 

- Sicherungsblech 

- Geschlitzte Mutter 

- Mutter mit Kunststoffring 

- Drahtsicherung 

- Schraubengewinde mit aufgesinterter Polyamidschicht 


1.11.11 Welche Werkzeuge kommen beim Anziehen von 

Schraubenverbindungen zum Einsatz? 

• Maulschlüssel 

• Ringschlüssel 

• Steckschlüssel 

• Hackenschlüssel 

• Schraubendreher für Schlitz, Kreuzschlitz und Torx 

• Winkelschraubendreher 

• Messschlüssel (Drehmomentschlüssel) 

• Impulsschrauber (Druckluftschrauber) 

• Elektronisch und hydraulisch gesteuerter Schrauber und Spannzylinder 


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1.12 Fügen und Trennen: Stiftverbindungen 

1.12.1 Welche Aufgaben haben Stiftverbindungen? 

Mit Stiftverbindungen werden lösbare Verbindungen hergestellt. Sie werden meist auf 

Abscherung beansprucht. 

Nach dem Verwendungszweck unterscheidet man 

• Passstifte: 

sichern die Lage von 2 Bauteilen zueinander. 

• Befestigungsstifte: 

verbinden 2 oder mehrere Bauteile kraft- und formschlüssig und können somit Kräfte und 

Drehmomente übertragen. 

• Abscherstifte: 

verhindern die Beschädigung von Bauteilen, indem sie als Soll-Bruchstelle bei 

unzulässiger Beanspruchung den Kraftfluss unterbrechen. 

1.12.2 Wie werden Stifte ihrer Form nach unterteilt? 

• Zylinderstifte 

• Kegelstifte 

• Spannstifte 

• Zylinder- und Kegelkerbstifte 

1.12.3 Nach welchen Kriterien werden Stifte ausgewählt? 

• dem Verwendungszweck 

• der verlangten Genauigkeit 

• den Kosten 

1.12.4 Worin liegt der Vorteil von Spannstiften (Spannhülsen) 

gegenüber Zylinderstiften? 

• Aufnahmebohrungen für Spannstifte können mit dem Spiralbohrer hergestellt werden 

• Das Bohrloch muss nicht gerieben werden (niedere Herstellungskosten) 

1.12.5 Welche Verjüngung besitzen Kegelstifte? 

C = 1 : 50 

(auf 50 mm Länge 1 mm Durchmesserunterschied) 


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1.13 Fügen und Trennen: Welle-Nabe-Verbindungen 

1.13.1 Welche Verbindungsarten werden angewendet? 

Formschluss-Verbindungen 

übertragen Kräfte (Drehmomente) durch ineinander passende Formen. Dabei ist eine axiale 

Verschiebung von Welle und Nabe möglich. 

Vorgespannte Formschluss-Verbindungen 

übertragen Kräfte durch Form- und durch Kraftschluss 

Kraftschluss-Verbindungen 

übertragen Kräfte durch Reibung zwischen Welle und Nabe. 

Stoffschluss-Verbindungen 

übertragen Kräfte, indem Welle und Nabe miteinander verschweißt, verlötet oder verklebt 

werden. Sie sind meist nicht mehr lösbar. 

1.13.2 Nenne Beispiele für Formschluss-Verbindungen! 

• Passfederverbindung 

• Keilwellenverbindungen 

• Zahnwellenverbindungen 

• Kerbzahn- und Evolventenzahnverbindungen 

• Polygonwellenverbindungen 

1.13.3 Nenne Beispiele für vorgespannte Formschluss-Verbindungen! 

Keilverbindungen: 

Einsatz im Großmaschinenbau und bei rauem Betrieb (Neigung 1 : 100) 

Die Keile werden unterteilt in 

• Treibkeile 

• Einlegkeile und 

• Tangentialkeile 

Stirnzahnverbindungen: 

Sind selbstzentrierende Verbindungselemente, bei denen an Planflächen radial 

angeordnete Zähne ineinander greifen. 

Anwendungsbeispiele: 

• Bauteile mit hoher Teilgenauigkeit für Rundschalttische 

• Wegen des geringen Platzbedarfes in Getrieben zur Verbindung von Wellen mit 

Flanschen eingesetzt. 


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1.13.4 Nenne Beispiele für Kraftschlussverbindungen! 

Bei den Kraftschlussverbindungen können Nabe und Welle in jeder Winkelstellung 

verspannt werden. Die Wellen sind glatt ausgeführt und nicht durch Nuten oder 

Querbohrungen geschwächt. 

Beispiele: 

• Ringfeder Spannverbindung 

• Druckhülsen 

• Spannbuchsen 

• Sternscheiben Verbindungen 

1.13.5 Auf welche Weise können Naben gegen axiales Verschieben 

gesichert werden? 

Die Sicherung erfolgt meist formschlüssig durch genormte Sicherungselemente, wie z.B.: 

• Stellringe 

• Kegelstifte 

• Sicherungsringe 

• Sprengringe 

• Sicherungsscheiben 



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1.14 Fügen und Trennen: Press- und Schnappverbindungen 

1.14.1 Wie entstehen Pressverbindungen? 

Pressverbindungen entstehen, wenn beim Fügen von Bauteilen Übermaß zwischen den 

Passflächen vorhanden ist. Pressverbindungen übertragen Kräfte und Drehmomente 

kraftschlüssig. 

1.14.2 Erkläre den Begriff "Schrumpfen"! 

Vor dem Fügen der Pressverbindung wird das Außenteil erwärmt und über das Innenteil 

geschoben. Beim Erkalten bildet sich die Pressverbindung durch Schrumpfen des 

Außenteiles. 

1.14.3 Erkläre den Begriff "Dehnen"! 

Können Außenteile wegen ihrer Größe, Form oder wegen möglicher Gefügeänderungen 

nicht erwärmt werden, kühlt man das Innenteil (Welle) soweit ab, bis es sich leicht auf das 

Außenteil (Bohrung) fügen lässt. Beim Wiedererwärmen dehnt sich das Innenteil und bildet 

mit dem Außenteil eine Pressverbindung. 

1.14.4 Welche Arbeitsregeln sind beim Anwärmen und Kühlen von 

Werkstücken für eine Pressverbindung zu beachten? 

• Vorgeschriebene Anwärmtemperaturen sind genau einzuhalten, um 

Gefügeveränderungen zu vermeiden. 

• Große, sperrige Teile sind gleichmäßig zu erwärmen, da sie sich sonst verziehen. 

• Wärmeempfindliche Teile, z.B. Dichtungen müssen vor dem Erwärmen entfernt werden. 

• Bei Arbeiten mit Kühlmitteln sind die Sicherheitsvorschriften zu beachten. 

1.14.5 Wie funktionieren Schnappverbindungen? 

Bei Schnappverbindungen verformt sich ein Fügeteil elastisch und verhakt anschließend 

lösbar oder unlösbar. 

1.14.6 Welche typischen Befestigungselemente werden für 

Schnappverbindungen verwendet? 

In Verwendung kommen Klammern und Klipse. 


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1.15 Fügen und Trennen: Nieten 

1.15.1 Nenne die Vor- und Nachteile einer Nietverbindung! 

Vorteile: 

• Keine Gefügeveränderung 

• Kein Verzug 

• Keine Festigkeitsminderung 

• Unterschiedliche Werkstoffe können miteinander verbunden werden 

• Verbindung kann auch bei einseitiger Zugänglichkeit hergestellt werden 

• Geringer Energieverbrauch 

• Keine Gesundheitsgefahr 

Nachteile: 

• Überlappungen und Nieten ergeben eine Gewichtserhöhung 

• Verbindungsstelle kann je nach Nietkopfform uneben sein 

1.15.2 Welche Nietarten gibt es? 

• Geschlagene Nieten mit Halbrund-, Senk- und Linsenkopf 

• Sondernieten, wie z.B. Hohlniete, Dornniete, Pilzniete, Blindeinnietmuttern 



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1.16 Fügen und Trennen: Löten 

1.16.1 Erkläre den Begriff "Löten"! 

Löten ist ein stoffschlüssiges Fügen und Beschichten von Werkstoffen mit Hilfe eines 

geschmolzenen Zusatzmetalls, dem Lot. 

Die Schmelztemperatur des Lotes liegt unterhalb der Schmelztemperatur der zu 

verbindenden Grundwerkstoffe. 

Die Grundwerkstoffe werden benetzt, ohne geschmolzen zu werden. 

Durch Löten lassen sich gleiche oder verschiedenartige, metallische Werkstoffe fest, dicht 

und leitfähig verbinden. 

1.16.2 Nach welchen Kriterien werden Lötverfahren eingeteilt? 

• Arbeitstemperatur 

• Lotzuführung 

• Energieträger zur Erwärmung 

• Form der Lötstelle (Spaltlöten, Fugenlöten) 

Arbeitstemperatur 

Weichlöten: 

Die Arbeitstemperatur liegt unter 450°C. Das Weichlöten wendet man an, wenn an die 

Belastbarkeit keine hohen Anforderungen gestellt werden, die Verbindung aber dicht oder 

leitfähig sein soll. Z.B. elektronische Bauelemente 

Hartlöten: 

Die Arbeitstemperatur liegt über 450°C. 

Hochtemperaturlöten: 

Die Arbeitstemperatur liegt über 900°C. Hochtemperaturlöten ist ein Löten unter Schutzgas 

oder im Vakuum. 

1.16.3 In welche Hauptgruppen werden Lote unterteilt? 

• Weichlote 

• Hartlote 

• Hochtemperaturlote 

• Lote für Aluminiumwerkstoffe 


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1.18 Fügen und Trennen: Kleben 

1.18.3 In welche Hauptgruppen werden Klebstoffe unterteilt? 

• Schmelzklebstoffe (sie erstarren rein physikalisch durch Abkühlung) 

• Nassklebstoffe (sie härten durch Verdunsten eines Lösungsmittels) 

Reaktionsklebstoffe sind die am häufigsten angewendeten Klebstoffe für Metalle. Sie härten 

durch eine chemische Reaktion aus. Nach der Verarbeitungstemperatur werden sie in 

Warm- und Kaltkleber, nach der Zusammensetzung in Ein- und Zwei-Komponenten-Kleber 

unterteilt. 

1.19.5 Wovon hängt die Haltbarkeit einer Klebeverbindung ab? 

Die Haltbarkeit einer Klebeverbindung hängt von der Adhäsionskraft des Klebestoffes an 

den Fügeflächen und an der Kohäsionskraft im Innern der Klebeschicht ab. 

1.20.4 Wodurch unterscheiden sich Warm- von Kaltklebern? 

Kaltkleber härten bei einer Bezugstemperatur von 20°C aus. 

Warmkleber benötigen Temperaturen von ca. 120 - 400°C für die Aushärtung. 

1.21.2 Nenne Vor- und Nachteile des Klebens! 

Vorteile: 

• Keine Gefügeänderung 

• Gleichmäßige Spannungsverteilung 

• Viele Werkstoffkombinationen 

• Dichte Verbindungen 

• Wenig Passarbeit erforderlich 

Nachteile: 

• Große Fügeflächen nötig 

• Geringe Dauerfestigkeit 

• Geringe Warmfestigkeit 

• Teilweise lange und komplizierte Aushärtung 

1.22.1 Nenne Anwendungen für Klebeverbindungen! 

• Flug- und Fahrzeugbau 

- Verbinden von Konstruktionsteilen 

- Sichern von Schrauben 

- Dichten von Fügeflächen 

• Maschinenbau 

- Befestigen von Buchsen und Lagern 

- Abdichten von Gehäusen 


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1.23 Fügen und Trennen: Schweißtechnik 

1.23.6 Wie wird das "a"-Maß gemessen? 

Vom Wurzelpunkt bis zur Nahtoberfläche (an der dünnsten Stelle). 

1.23.7 Wie werden die nachstehend angeführten Eigenschaften des 

Grundwerkstoffes durch das Schweißen beeinflusst? 

Für unlegierte und legierte Stähle gilt: 

• Festigkeit nimmt zu 

• Härte nimmt zu 

• Zähigkeit nimmt ab 

1.24.5 Was bedeutet der Begriff "a"- Maß? 

Ist das Maß für die Nahtdicke bei Kehlnähten. 

1.25.3 Wie werden Schweißverfahren eingeteilt? 

• Nach dem Grundwerkstoff: 

Metall- und Kunststoffschweißen 

• Nach dem Zweck des Schweißens: 

Verbindungs- und Auftragsschweißen 

• Nach dem Ablauf des Schweißens: 

Press- und Schmelzschweißen 

• Nach der Art der Fertigung: 

Handschweißen und mechanisches Schweißen 

1.26.2 Nenne die Vor- und Nachteile des Schweißens! 

Vorteile: 

• Freie Gestaltung und einfache Ausführung 

• Gewichtseinsparungen 

• Hochfeste und dichte Verbindung 

• Günstiger Kraftlinienverlauf 

• Zeitersparnis 

Nachteile: 

• Gefügeänderungen in der Wärmeeinflusszone 

• Verzug und Schrumpfungen am Bauteil 

• Spannungen im Bauteil 

• Nicht alle Metalle sind zum Schweißen geeignet 


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1.27.1 Erkläre den Begriff "Schweißen"! 

Schweißen (thermisches Fügen) ist das Vereinigen oder Beschichten von Werkstoffen in 

flüssigem oder plastischem Zustand unter Anwendung von Wärme und/oder Kraft, ohne 

oder mit Zusatzwerkstoffen. 

1.28.4 Welche Schweißnahtformen gibt es? 

• Bördelnaht 

• I-Naht 

• V-Naht 

• Kehlnaht 

• X-Naht 

• U-Naht 



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1.29 Thermisches Trennen 

1.29.1 Welche thermischen Trennverfahren gibt es? 

• Autogenes Brennschneiden 

• Plasma - Schmelzschneiden 

• Laserstrahlschneiden 

1.30.2 Welche Werkstoffe können mit welchem Schneidverfahren 

getrennt werden? 

• Autogenes Brennschneiden 

- Stahl, unlegiert und legiert 

- Stahlguss 

- Titan 

- Werkstoffdicke von 5mm bis 1000mm 

- Bei diesen Metallen ist die Schmelztemperatur des Oxides niedriger 

als die Schmelztemperatur des Werkstoffes 

• Plasma - Schmelzschneiden 

- Legierte Stähle, NE-Metalle 

- Werkstoffdicke von 1mm bis 100mm 

- Bei hochlegierten Stählen sind die Schmelztemperaturen der 

entstehenden Oxide höher als die der Metalle selbst. 

• Laserstrahlschneiden 

- Alle Stähle, Al-Legierungen, Kunststoffe, Keramik 

- Werkstoffdicke bei Stahl bis 10mm 


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1.31 Fügen und Trennen: Sägen 

1.31.1 Welche Arten von Sägen gibt es? 

• Handbügelsägen 

• Bügelsägemaschinen 

• Bandsägemaschinen 

• Kreissägemaschinen 

1.32.2 Wonach richtet sich die Auswahl der Sägeblätter? 

• Grobe Zahnteilung 

für weiche Werkstoffe und lange Schnittfugen 

• Feine Zahnteilung 

für harte Werkstoffe und kurze Schnittfugen 

Ausbildungsleitfaden Längenprüftechnik 

Seite 27

2 Längenprüftechnik 

2.1 Grundlagen der Längenprüftechnik 

2.1.1 Wodurch unterscheiden sich Messen und Lehren bei objektiven 

Prüfungen? 

• Messen 

Ist das Vergleichen einer Länge oder eines Winkels mit dem Messergebnis eines 

Messgerätes. Das Ergebnis ist ein Messwert. 

• Lehren 

Ist das Vergleichen des Prüfgegenstandes mit einer Lehre. Das Ergebnis ist, 

ob der Prüfgegenstand "Gut" oder "Ausschuss" ist. 

2.1.2 Welche Bedingungen müssen erfüllt werden, um bei einer 

Messung den richtigen Messwert zu erhalten? 

• Einhaltung der Bezugstemperatur von 20ºC für Messwerkzeug und Werkstück 

• Gutes Licht 

• Saubere Umgebung 

• Ruhiger (schwingungsfreier) Ort 

• Geeignete Messmittel 

• Ausreichende Kenntnisse der Prüfperson 

2.1.3 Nenne die gebräuchlichsten Messmittel und deren 

Ablesegenauigkeit! 

• Messschieber......... 0,05 - 0,02 mm (je nach Nonius), mit elektronischer Ziffernanzeige 

besteht die Ablesemöglichkeit von 0,01 mm 

• Messschraube....... 0,01 mm, elektronische Bügelmessschrauben haben eine 

Ziffernanzeige mit einer Ablesemöglichkeit von 0,001 mm 

• Messuhr................. 0,01 bzw. 0,001 mm 

• Winkelmesser........ 5' 

• Messmaschinen..... 0,005 - 0,0005 


Seite 28

2.2 Längenprüfmittel 

2.2.5 Wie ist die Bezeichnung und Anwendung der zwei 

gebräuchlichsten Grenzlehren? 

• Grenzlehrdorn zum Prüfen von Bohrungen 

• Grenzrachenlehren zum Prüfen von Außenmaßen 


2.3.6 Welche Gründe sprechen für den Einsatz von Lehren in der 

Produktion? 

• Serienfertigung 

• Schnellere, einfachere Überprüfung 

2.5.4 Wozu dienen Grenzlehren? 

Zum Prüfen der Grenzmaße von tolerierten Werkstücken. 

2.6.3 Was sind Formlehren? 

Prüfmittel, die eine Form verkörpern (Winkel, Gewindelehren). Die Prüfung erfolgt nach 

dem Lichtspaltverfahren. 

2.7.2 Welche Lehrenarten werden unterschieden? 

• Maßlehren 

• Formlehren 

• Grenzlehren 


2.8.1 Was sind Lehren? 

Prüfmittel, die entweder ein Maß oder ein Maß und die Form des Prüfgegenstandes 

verkörpern (Grenzlehren, Radiuslehren, etc.). 


Seite 29

2.9 Oberflächenprüfung 

2.9.3 Woraus werden Rauheitskenngrößen ermittelt? 

Aus dem Rauheitsprofil. 

2.9.6 Erkläre die Bedeutung des Oberflächen - Grundsinnbildes mit 

Querstrich oder mit Kreis! 

Das Oberflächensymbol mit Querstrich wird angewendet, wenn eine spanabhebende 

Bearbeitung erforderlich ist. 

Das Oberflächensymbol mit Kreis, wenn eine spanabhebende Bearbeitung unzulässig ist, 

oder dass die Oberfläche im Zustand nach einem vorhergehenden Arbeitsgang zu belassen 

ist. z.B. Gussoberfläche usw. 

2.14.7 Welche Aufgabe haben Oberflächenzeichen in einer technischen 

Zeichnung? 

Die Kennzeichnung der geforderten Oberflächenbeschaffenheit. Neben der Maßhaltigkeit 

und Werkstoffqualität eines Bauteiles kann für spezielle Anwendungsbereiche auch das 

Aussehen oder die Oberflächengüte von Bedeutung sein (Gleitflächen usw.). 

2.15.2 Wie werden Oberflächenmessungen durchgeführt? 

Durch objektive Prüfungen mittels Tastschnittverfahren. 


2.16.1 Wie kann die Rauheit ohne Messgerät ermittelt werden? 

Mit dem Fingernagel. 

Durch Vergleich mit einem Oberflächen-Vergleichsmuster. 


2.17.5 In welcher Einheit werden Rauheitskenngrößen angegeben? 

In μm. 

2.18.4 Welche gebräuchlichen Rauheitskenngrößen werden für das 

Rauheitsprofil verwendet? 

Rz, Ra 


Seite 30

2.19 Toleranzen und Passungen 

2.19.11 Was bedeuten die Begriffe "Spielpassung", 

"Übergangspassung" und "Übermaßpassung"? 

Spielpassung: 

Das Mindestmaß der Bohrung ist größer als das Höchstmaß der Welle (Toleranzfelder a/A - 

h/H) 

Übergangspassung: 

Es kann sowohl das Übermaß als auch Spiel auftreten (Toleranzfelder j/J - n/N) 

Übermaßpassung: 

Das Höchstmaß der Bohrung ist kleiner als das Mindestmaß der Welle (Toleranzfelder p/P - 

z/Z) 

2.20.10 Warum werden ISO - Passungssysteme verwendet? 

Um die Fertigungs- und Prüfkosten möglichst gering zu halten, werden tolerierte Maße 

meist nach dem Passungssystem Einheitsbohrung oder Einheitswelle gefertigt. 

2.21.12 Was bedeutet Ø 20 H7? 

• Nennmaß 20 mm Durchmesser 

• Grundabmaß H (Lage des Toleranzfeldes zur Nulllinie) 

• Toleranzgrad = 7 (je größer die Zahl umso größer die Toleranz) 

2.23.9 Was bedeutet der Begriff "Passung"? 

Den Unterschied zwischen dem Maß des Innenteiles und dem Maß des Außenteiles an der 

Fügestelle, der sich durch den Zusammenbau ergibt. 

2.24.8 Welches Passsystem wird in der Technik vorzugsweise 

angewendet? 

Das ISO-Passsystem (International Organization for Standardization). 

2.25.7 In welche Toleranzklassen werden die Allgemeintoleranzen 

eingeteilt? 

• Fein 

• Mittel 

• Grob 

• Sehr grob 


Seite 31

2.26.1 Warum werden in der Technik Toleranzen verwendet? 

Besonders in der Serienfertigung müssen Werkstücke, unabhängig von ihren Herstellern, 

ohne Nacharbeit montiert werden und untereinander austauschbar sein können. 

2.27.2 Was wird unter Toleranz verstanden? 

Der Unterschied zwischen den größt zulässigen Abweichungen von geforderten Maßen. 

2.28.3 Was wird unter Nennmaß verstanden? 

Es ist das in der Zeichnung genannte Maß. 

2.29.13 Was bedeutet "Passungssystem Einheitsbohrung"? 

Bohrungen werden nach den Toleranzfeldern H gefertigt (unteres Maß ist gleich Null). 

2.30.6 Nach welchen Allgemeintoleranzen wird unterschieden? 

• Längenmaße 

• Winkel 

• Rundungshalbmesser 

• Fasen 

• Allgemeintoleranzen für Form und Lage 

2.31.5 Wo kommen Allgemeintoleranzen zur Anwendung? 

Bei Zeichnungsmaßen, bei denen keine Toleranzen eingetragen sind. 

2.32.4 Was wird unter Allgemeintoleranzen verstanden? 

Maßabweichungen gemäß einer Standard-Toleranztabelle, z.B. DIN 7168. 


Seite 32

2.33 Form- und Lageprüfung 

2.33.4 Was sind Profiltoleranzen? 

Profiltoleranzen grenzen die Form von Flächen oder Linienprofilen ein, z.B. das Profil eines 

Tragflügels. Mit der Flächenprofiltoleranz können die Formabweichungen eines Tragflügels 

oder eines Autodaches begrenzt werden. 

2.36.1 Welchen Zweck erfüllen Form- und Lagetoleranzen? 

Da Form- und Lageabweichungen die Funktion von Bauteilen stark beeinflussen können, 

kann es notwendig sein, diese zu tolerieren. 

2.37.2 Wie werden Form- und Lagetoleranzen unterteilt? 

Lagetoleranzen in die Gruppen Richtungs-, Orts- und Lauftoleranzen Formtoleranzen in 

die Gruppen Flachform- und Rundformtoleranzen 

2.38.3 Nenne die für die Toleranzangabe in einer Zeichnung 

notwendigen Elemente! 

als Hilfestellung: siehe Bild Europa-Lehrmittel Fachkunde Metall 

2.39.5 Beschreibe die gebräuchlichsten Form- und Lagetoleranzen 

nach ihrem Symbol und ihrer Bedeutung! 

siehe Europa-Lehrmittel Fachkunde Metall 


Seite 33

2.40 Qualitätsmanagement 

2.40.7 Welche Überprüfungen beinhaltet eine QM-Zertifizierung? 

• Die Dokumentation 

• Die Umsetzung in die Praxis 

• Die Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit der Prozesse 

2.40.10 Warum lassen sich Unternehmen nach EN ISO 9001:2000 

zertifizieren? 

• Um die Qualitätsfähigkeit der Prozesse (nicht der Produkte) von einer externen Stelle 

bestätigt zu bekommen 

• Um die Anforderungen von Kunden zu erfüllen 

2.41.3 Was soll ein als Prüfanweisung verwendeter Prüfplan enthalten? 

• Was (Prüfmerkmal) 

• Womit (Prüfmittel) 

• Wie viel (Prüfumfang) 

• Wer (Prüfmethode) 

• Wann (Prüfzeitpunkt) 

2.42.5 Was kann auf Grund der Verteilung von Merkmalwerten festgestellt 

werden? 

• Die Form und Lage der Verteilung (Gauß´sche Glockenkurve) 

• Die Lage des Mittelwertes x (sprich x quer) 

• Die Spannweite R 

• Die Standartabweichung s 


2.43.9 Was bedeutet der Begriff „Gewährleistung“ und wie lange ist die 

„Gewährleistungsfrist“? 

Die Haftung des Unternehmers für Mängel, die schon zum Zeitpunkt der Inverkehrbringung 

des Produktes vorhanden sind. Die gesetzlich definierte Frist beträgt 24 Monate. 

2.44.6 Was ist aus einer Qualitätsregelkarte zu erkennen? 

Den zeitlichen Verlauf der Merkmalswerte und das Auftreten von Störungen. 

Überschreitungen der oberen und unteren Warngrenze (OWG/UWG) verlangen eine 

weitere Stichprobenprüfung und ev. Korrekturen vorzunehmen. 

Überschreitungen der oberen und unteren Eingriffsgrenze (OEG/UEG) veranlassen den 

Stopp der Fertigung und Beseitigung der Störung. 



Seite 34

2.46.4 Welche systematischen Einflüsse können sich auf die Streuung 

von Merkmalswerten auswirken? 

• Mensch 

(Qualifikation, Verantwortungsgefühl etc.) 

• Maschine 

(Positionsgenauigkeit, Werkzeugzustand etc.) 

• Material 

(Festigkeit, Spannungen etc.) 

• Methode 

(Fertigungsverfahren, Prüfbedingungen etc.) 

• Mitwelt 

(Temperatur, Erschütterungen etc.) 

2.47.2 Nach welchen Qualitätsmerkmalen wird unterschieden? 

Quantitative (messbare und zählbare) Merkmale, die durch Messgeräte oder Lehren 

erfasst werden wie: Länge, Lage, Form, Rautiefe, Leistung, Energieverbrauch. 

Qualitative (nicht messbare) Merkmale, deren Ergebnis den Prüfentscheid "i.O." (in 

Ordnung) oder "n.i.O." (nicht in Ordnung) ergeben. Beispiele: bei Dichtheits-, Funktionsoder 

Vollständigkeitsprüfungen. 

2.48.11 Was sind die wesentlichen Neuerungen der EN ISO Normrevision 

ISO 9001:2000? 

Die Zertifizierung ist ein Verfahren, bei dem eine unabhängige, anerkannte 

Zertifizierungsgesellschaft das QM-System des Unternehmens überprüft. 

2.49.1 Was bedeutet der Begriff "Qualität"? 

Die Beschaffenheit eines Produktes bezüglich der Eignung, festgelegte Forderungen und 

erwartete Eigenschaften zu erfüllen. 

2.50.8 Was wird unter dem Begriff „Garantie“ verstanden? 

Der Hersteller, der die freiwillige Garantie abgegeben hat, verpflichtet sich bei 

Funktionsmängeln während einer Periode diese kostenlos zu beheben. 

Ausbildungsleitfaden Werkstofftechnik 

Seite 35

3 Werkstofftechnik 

3.1 Gesinterte Werkstoffe 

3.1.1 Was sagt der Begriff „Sintern“ aus? 

Gesinterte Werkstoffe werden aus Metallpulver hergestellt das durch hohen Druck zu 

Werkstück-presslingen geformt wird. Diese Presslinge erhalten durch eine anschließende 

Wärmebehandlung dem „sintern“ ihre Endfestigkeit. Die Technik des „Sinterns“ bezeichnet 

man auch als Pulvermetallurgie. 

3.1.2 Was sind die Vorteile des Sinterns? 

• Arbeits- und Zeitersparnis (keine oder geringe Nacharbeit) 

• Werkstoffersparnis 

• Herstellung von Teilen mit verschiedenen Materialzusammensetzungen 

(Verbundwerkstoffe) 

• Preisgünstige Herstellung von Massenteilen 

3.1.3 Was sind die Nachteile des Sinterns? 

• Hohe Werkzeugkosten 

• Begrenzte Werkstückgrößen 

• Einschränkung in der Formgebung 

3.1.4 Wie erfolgt die Herstellung von gesinterten Werkstoffen? 

Die Herstellung erfolgt in mehreren Stufen: Pulverherstellung, Pressen des Pulvers zu 

Formteilen, Sintern der Presslinge, Nachpressen und Kalibrieren. 

Die Sinterzeit beträgt je nach Größe des Werkstückes zwischen 30 – 150 min. 

Die Sintertemperatur reicht von 600° - 3200°C. 

Beispiele für gesintertes Material sind: 

• Hartmetall 

• Metallkeramik 

• Kupfer-Grafit-Legierung 


Seite 36

3.2 Härteprüfverfahren 

3.2.1 Welche Härteprüfverfahren werden in der Praxis angewendet? 

• Brinellhärteprüfung, HB 

• Vickershärteprüfung, HV 

• Rockwellhärteprüfung, HRC, HRB 

3.2.2 Wie ist der Ablauf der Härteprüfung nach Brinell? 

Eine Kugel aus gehärtetem Stahl oder Hartmetall wird mit einer Prüfkraft in die Probe 

eingedrückt. 

Gemessen wird der Durchmesser des Kugeleindrucks. Der Härtewert HB wird dann mittels 

Tabelle ermittelt. 


3.2.3 Wie ist der Ablauf der Härteprüfung nach Vickers? 

Die Spitze einer 4-seitigen Pyramide aus Diamant mit einem spitzen Winkel von 136° wird 

in die Probe eingedrückt. 

Die Vickershärte errechnet sich aus der Prüfkraft und der Pyramideneindruckdiagonalen. 

Der Vickershärtewert HV wird dann aus einer Tabelle abgelesen. 


3.2.4 Welche Werkstoffe werden nach Vickers geprüft? 

Bei der Vickershärteprüfung können sowohl harte als auch weiche, dünne wie auch dicke 

Werkstoffe geprüft werden. Maßgebend ist die jeweilige Prüfkraft die zur Härteprüfung 

angewendet wird. 

3.2.5 Wie wird eine Härteprüfung nach Rockwell durchgeführt? 

Bei einer Härteprüfung nach Rockwell wird eine gehärtete Stahlkugel (HRB) 

oder ein Diamantkegel mit 120° (HRC) in die Probe eingedrückt. Der Härtewert ergibt sich 

aus der Eindringtiefe, der direkt am Messgerät abgelesen wird. 

3.2.6 Wo wird die HRC-Prüfung angewendet? 

• Gehärtete Stähle und Legierungen 

• Hartmetalle 

3.2.7 Wo wird die HRB-Prüfung (Stahlkugel) angewendet? 

• Bei ungehärteten Stählen 

• Leichtmetalle, Cu-Werkstoffe und Legierungen 


Seite 37

3.2.8 Welche Werkstoffe können mit der Brinellhärteprüfung geprüft 

werden? 

Mit dieser Härteprüfung können nur weiche und mittelharte Werkstoffe geprüft weren. 


Seite 38

3.3 Nichteisenmetalle 

3.3.1 Wie werden Nichteisenmetalle ein- bzw. unterteilt? 

• Schwermetalle 

- Kupfer, Nickel, Zink, Blei, Zinn und deren Legierungen > 5 kg / dm3 

• Legierungsmetalle 

- Wolfram, Chrom, Molybdän, Vanadium, Cobalt, Mangan 

• Leichtmetalle 

- AL + Legierungen, Magnesiumlegierungen, Titan < 5kg/dm3 


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3.3 Kunststoffe 

3.3.1 Was sind Kunststoffe? 

Kunststoffe sind durch chem. Umwandlung künstlich hergestellte Werkstoffe. Rohstoffe für 

die Herstellung sind Erdöl, Erdgas und Kohle. 

3.3.2 Was für Eigenschaften haben Kunststoffe? 

• Geringe Dichte 

• Verschiedene mechanische Eigenschaften 

• Elektrisch isolierend 

• Wärmedämmend 

• Korrosionsbeständig 

• Gut umformbar und bearbeitbar 

• Einfärbbar 

• Glatte dekorative Oberfläche 

3.3.3 Wie werden die Kunststoffe in Hauptgruppen eingeteilt? 

• Thermoplaste: warm umformbar und schweißbar 

• Duroplaste: nicht umformbar nicht schweißbar 

• Elastomere: gummielastisch nicht verformbar und nicht schweißbar 

3.3.4 Wie können Kunststoffe bearbeitet werden? 

• Harte Kunststoffe: drehen, fräsen, bohren, sägen, hobeln, schaben und raspeln 

• Thermoplaste: warm umformen und schweißen 

• Alle Kunststoffe: kleben, heiß gasschweißen 

3.3.5 Wie können Eigenschaften von Kunststoffen verändert werden? 

Z.B.: Durch Zusätze von Glasfasern, Gewebeeinlagen, Graphit, Weichmachern, Härter, 

Farben. 

3.3.6 Wo werden Thermoplaste eingesetzt? 

• Behälter 

• KFZ Teile 

• Schutzbrille 

• Fensterrahmen 

• Steckerleisten 

3.3.7 Wo werden Duroplaste eingesetzt? 

• PKW Stoßstangen 

• Schuhsohlen 

• Motorhauben 

• PKW Innenauskleidung 


Seite 40

3.3.8 Wo werden Elastomere eingesetzt? 

• Luftballons 

• Schwämme 

• Reifen 

• Dichtungen 


Seite 41

3.4 Nichteisenmetalle 

3.4.4 Wofür werden Kupferlegierungen verwendet? 

• Kupfer, Zink = Armaturen-, Uhrenfeinmechanik 

• Kupfer, Zinn = Muttern, Schneckenräder, Gleitlager 

• Kupfer, Zinn, Zink = Muttern, Schneckenräder, Gleitlager 

• Kupfer, Blei, Zinn = Lagermetalle, sehr gute Gleit- und 

Notlaufeigenschaft 

3.5.3 Für was wird Zink verwendet? 

Zink wird für Legierungen und für Korrosionsschutz verwendet. Aufgrund der guten 

Gießbarkeit eignet sich Zink speziell für Druckguss - Serienteile. 

3.6.2 Welche Eigenschaften hat Kupfer (Cu)? 

• Weich und gut dehnbar 

• Elektrische und Wärmeleitfähigkeit 

• Korrosionsbeständigkeit 

• An der Luft bildet sich Edelrost (Patina) 

• Kupfer ist gut walz- und verformbar und gießbar, schweiß- und legierbar 


Seite 42

3.7 Oberflächen- und Korrosionsschutz 

3.7.4 Was gibt es für Korrosionsschutzmöglichkeiten? 

• Petrowachs - für Einlagerungen 

• Lanolin - für Einlagerungen 

• Klarlack - für Einlagerungen 

• Brünieren, Phosphatieren - für Innenanwendung 

• Lackieren, Spritzen, Pulverbeschichten - für Außenanwendung 

• Feuerverzinken, Galvanisieren (Zn, Ni, Cr) - für Außenanwendung 

• Anodisieren (Eloxalschicht) - für Aluminium 

• Reinigen und tauchen in Schutzöl 

• Nitrieren 

• Nitrocarburieren 

• Verchromen 

3.8.3 Nenne Maßnahmen zum Korrosionsschutz! 

• Auswahl geeigneter Werkstoffe 

• Korrosionsgerechte Kontruktion 

• Verminderung der Aggressivität der umgebenden Stoffe 

• Korrosionsschutzschichten 

Bild siehe Europa-Lehrmittel Fachkunde Metall, 54.Auflage, Seite 294 

3.9.5 Erkläre den Begriff "Eloxieren"! 

Beim Eloxieren wird die natürliche Korrosionsbeständigkeit von Aluminium durch anodische 

Oxidation zusätzlich verbessert. Bei diesem Verfahren bildet sich auf dem AL-Bauteil eine 

harte, korrosionsbeständige und fest haftende Oxidschicht. 

3.10.1 Was ist unter dem Begriff „Korrosion“ zu verstehen? 

Korrosion versteht man die von der Oberfläche ausgehende Zerstörung metallischer 

Werkstoffe durch chemische und elektrochemische Reaktionen. 

3.11.2 Was passiert beim Zusammentreffen von verschiedenen Metallen? 

Es wird jeweils das unedlere Metall durch Korrosion zerstört (Spannungsreihe beachten). 


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3.12 Stahl- und Gusswerkstoffe 

3.12.19 Wo wird Stahlguss verwendet? 

• Hochbelastete Werkstücke 

• Großmaschinenbau 

• Pressenständer 

• Radsätze 

• Kleinteile für Armaturen 

• Land- und Werkzeugmaschinen - kann auch legiert werden 

3.13.18 Was ist Stahlguss? 

Stahlguss ist in Formen gegossener Stahl. 

Er wird unlegiert, legiert oder hochlegiert vergossen. 

3.14.17 Wo wird Temperguss verwendet? 

• Fahrzeugbau für Pleuelstangen 

• Lenksäulen 

• Schaltgabeln 

• Maschinenbau für Hebel 

• Ventilgehäuse und Fittings 

3.15.16 Was ist Temperguss? 

Rohgussteile werden nach dem Gießen einer langdauernden Wärmebehandlung (Tempern) 

unterzogen und erreichen dadurch eine wesentlich bessere Zähigkeit als Gusseisen. 

3.16.15 Wo wird Kugelgraphitguss verwendet? 

• Zahnräder 

• Kurbelwellen 

• Lenkgehäuse 

• Hinterachsen 

• Pumpen und Turbinengehäuse 

• Rohrleitungen und chemische Industrie 

3.17.14 Welche Eigenschaften hat Kugelgraphitguss? 

• Das ist ein Guß mit stahlähnlichen Eigenschaften 

• Er ist vergütbar, flamm- und induktionshärtbar 

3.18.3 Wie wird die Festigkeit erreicht? 

• Mit zunehmendem C-Gehalt steigt die Festigkeit 

• Legierungsanteile wie Si,Mn,Cr,Ni,W,V,Co,Mo, erhöhen die Festigkeit 

• Wärmebehandlung (Vergüten) 


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3.19.4 Welches ist das meist verwendete Frischverfahren? 

Die meist verwendete Art ist das LD (Linz – Donawitz) – Verfahren, bei dem Sauerstoff mit 

8 – 12 bar, durch die flüssige Schmelze geblasen wird. 

Es werden beim Frischen die unerwünschten Bestandteile (z.B. Schwefel , Phosphor usw.) 

fast völlig verbrannt, dabei wird auch der Kohlenstoffgehalt gesenkt. 

3.20.5 Wodurch erhält der Stahl die gewünschten Eigenschaften? 

Die Eigenschaften der Stähle hängen weitgehend von den Legierungselementen und den 

erwünschten oder unerwünschten Begleitelementen ab. 

Metallische Legierungsbestandteile sind: AL, Cr, Co, Mn, Mo, Ni, V, W, nichtmetallische 

Begleitelemente sind: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Silizium. 

3.21.6 Was wird durch Legieren erreicht? 

Durch Legieren erhält der Stahl bessere Gebrauchseigenschaften, wie 

Sprödbruchempfindlichkeit, Tiefziehfähigkeit, Eignung zum Schweißen und für 

Automatenverarbeitung = Qualitätsstähle. 

3.22.7 Wodurch unterscheiden sich nieder- bzw. hochlegierte Stähle? 

Bei niederlegierten Stählen liegt die Summe der Legierungsanteile unter 5%. 

Hochlegierte Stähle haben mindestens ein Legierungselement mit mehr als 5% Anteil. 


Seite 45

3.23.8 Wie sind die Stähle nach ihrer Verwendung unterteilt? 

3.24.1 Was ist Stahl? 

Als Stahl bezeichnet man alle Eisenwerkstoffe, die für die Warmformgebung geeignet sind 

und nicht mehr als 2,06% C enthalten. Durch unterschiedliche Herstellung, Legierungen 

und Wärmebehandlung werden verschiedene und dem Verwendungszweck angepasste 

Stähle gefertigt. 

3.25.9 Wie unterscheiden sich die Baustähle von den Werkzeugstählen 

vom C-Gehalt? 

• Baustähle ca. 0,05 - 0,6% C-Gehalt 

• Werkzeugstähle ca. 0,6 - 2,2% C-Gehalt 

3.26.10 Wie werden Sonderstähle eingeteilt? 

Qualitätsstähle und Edelstähle für besondere Verwendungszwecke. 

• Kaltzähe Stähle für Temperaturen bis -50° 

• Warmfeste Stähle für Temperaturen bis 350° 

• Hochwarmfeste Stähle für Temperaturen bis 700° 

• Nichtrostende Stähle sind korrosionsbeständig gegen Luftfeuchtigkeit, Wasser, 

Seewasser, Säuren und Laugen 

3.27.11 Wie sind die Werkzeugstähle nach der Legierung unterteilt? 

• Unlegierte - Legierte – Hochlegierte Werkzeugstähle 


Seite 46

3.28.12 Was sagen Werkstoffnummern aus? 

3.29.13 Welche Vorteile bringt die Herstellung von Werkstücken durch 

Gießen? 

Es können komplizierte Werkstückformen wirtschaftlich hergestellt werden. 

3.30.2 Wie wird Stahl hergestellt? 

Das weiße Roheisen ist das Ausgangsmaterial für die Stahlherstellung. Die Umwandlung 

von Roheisen in technisch verwertbaren Stahl nennt man Frischen. 


Seite 47

3.31 Verbundwerkstoffe 

3.31.3 Wo werden Verbundwerkstoffe verwendet? 

• Fahrzeug- und Maschinenbau 


• Spezialwerkzeuge 

• Karosserie- und Flugzeugbau 

• Rohrleitungen 

• Behälter 

• Sportgeräte 

• Wendeschneidplatten 

3.32.2 Welche Eigenschaften haben Verbundwerkstoffe? 

Es können mehrere Eigenschaften von verschiedenen Materialien verbunden werden; 

schlechte Eigenschaften werden überdeckt; mit verschiedenen Materialien können 

hochwertige Werkstoffe erzielt werden. 

3.33.1 Was sind Verbundwerkstoffe? 

Als Verbundstoffe bezeichnet man Stoffe, die aus mehreren Einzelstoffen bestehen und zu 

einem neuen Werkstoff verbunden werden. 


Seite 48

3.34 Werkstoffprüfung 

3.34.2 Welche Beanspruchungsarten gibt es in der Festigkeitslehre? 

• Zug 

• Druck 

• Abscherung 

• Biegung 

• Verdrehung (Torsion) 

• Knickung 

3.35.4 Wie werden Klebeverbindungen geprüft? 

• Zugscherversuch 

• Ermüdungsprüfung 

• Zugversuch 

• Druckscherversuch 

3.36.1 Welche Ziele haben Werkstoffprüfungen? 

• Die Bestimmung des Materials nach der Zusammensetzung, z.B. chemische 

Werkstoffanalyse 

• Die Bestimmung der Eigenschaften der Werkstücke, z.B. Härte, Festigkeit, 

Verformbarkeit, Material 

• Überprüfung fertiger Werkstücke auf Fehler, z.B. Risse, Schlackeneinschlüsse 

• Die Ermittlung einer Schadensursache, z.B. Prüfung eines Bruches, um in Zukunft 

ähnliche Schäden zu vermeiden 

3.37.3 Welche einfachen Werkstoffprüfungen werden angewendet? 

• Beurteilung nach Aussehen 

• Klangprobe 

• Feilenprobe 

• Magnetprobe 

3.39.5 Was kann mit der Magnetprobe festgestellt werden? 

Ob Stähle magnetisch oder antimagnetisch sind. 

Der überwiegende Teil der rostbeständigen Stähle ist antimagnetisch (austenitischer Stahl). 

3.41.6 Was wird mit der Feilprobe festgestellt? 

Mit der Feilprobe kann herausgefunden werden, ob ein Werkstoff hart oder weich ist. 

Rutscht die Feile beim Feilversuch über das Werkstück, ist es mit Sicherheit ein harter 

Werkstoff. 


Seite 49

3.42.7 Welche labormäßigen Prüfverfahren werden angewendet? 

• Mechanische Prüfungen 

- Zugversuch 

- Druckversuch 

- Torsionsversuch 

- Biegeversuch 

- Kerbschlagversuch 

- Faltversuch 

• Zerstörungsfreie Prüfungen 

- Prüfung mit Eindringungsverfahren 

- Prüfung mit Ultraschall 

- Prüfung mit Röntgenstrahlen 

- Magnetpulververfahren 

• Metallographische Untersuchungen 

- Makroskopische Untersuchungen 

- Mikroskopische Untersuchungen 

• Prüfung der chem. Zusammensetzung 

- Werkstoffanalyse 


Seite 50

3.43 Wärmebehandlung 

3.43.25 Was ist Carbonitrieren? 

Carbonitrieren ist eine Kombination von Einsatzhärten und Nitrierhärten. Beim 

Carbonitrieren wird die Randschicht des Werkstoffes im Gasaufkohlungsofen gleichzeitig 

aufgekohlt und nitriert. Anschließend wird durch Erwärmen und Abschrecken gehärtet. 

3.44.24 Wie erfolgt die Anreicherung mit Stickstoff beim Nitrierhärten? 

Die Anreicherung des Stickstoffs in der Randschicht erfolgt durch Glühen der Werkstücke in 

Ammoniak-durchströmten Nitrieröfen (500°C – 520°C). Die Eindringtiefe beträgt wenige 

Zehntel Millimeter. 

3.45.26 Was sind die Vorteile des Nitrierhärtens? 

• Die Teile müssen nach dem Nitrieren nicht abgeschreckt und angelassen werden, da die 

Härte durch das Eindiffundieren von Stickstoff entsteht. 

• Nitrierte Teile sind verzugsfrei 

• Die Teile sind korrosionsbeständig 

• Die Härte der Nitrierschicht bleibt bis 450°C erhalten (Anlassbeständigkeit) 

3.46.27 Wo werden nitrierte Teile verwendet? 

• Als Messspindeln 

• Steuernocken 

• Extruderschnecken 

• Biegestempel 

• Formeinsätze 

3.47.28 Woraus können die Daten für die Wärmebehandlung entnommen 

werden? 

• Aus dem Stahlschlüssel 

• Aus dem Werkstoffdatenblatt der Herstellerfirmen oder 

• sonstigen Unterlagen 

3.48.29 Wie erhalten die aufgekohlten Werkstücke die gewünschten 

Gebrauchseigenschaften? 

Durch das anschließende Härten und Anlassen. Nur die aufgekohlte Randschicht wird 

gehärtet, der Werkstückkern bleibt ungehärtet und zäh. 

3.49.3 Was gibt es für Glühverfahren? 

• Spannungsarmglühen 550°C bis 650°C 

• Rekristallisationsglühen 550°C bis 650°C 

• Weichglühen 680°C bis 750°C 

• Normalglühen knapp oberhalb der GSK-Linie 

• Diffusionsglühen 1050°C bis 1250°C 


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Temperaturen gelten nur für unlegierte Stähle 

3.50.4 Warum wird das Spannungsarmglühen angewendet? 

Beim Spannungsarmglühen werden innere Spannungen im Werkstück durch plastisches 

Fließen des Werkstoffs bei Glühtemperatur verringert. 

Die inneren Spannungen können durch Gießen, Walzen, Schmieden oder Schweißen und 

mechanischen Bearbeitungen (Drehen, Fräsen, Kaltumformen, Tiefziehen usw.) entstanden 

sein. 

Das Glühen der Werkstücke erfolgt bei 550°C bis 650°C während 1 bis 4 Stunden. 

3.51.1 Welche Wärmebehandlungsverfahren gibt es? 

• Thermische Verfahren 

Glühen 

Spannungsarmglühen 

Rekristallisationsglühen 

Weichglühen 

Normalglühen 

Diffusionsglühen 

Grobkornglühen 

Härteverfahren 

Härten 

Vergüten 

Bianitisieren 

Randschichthärten 

• Thermochemische Verfahren 

Aufkohlen 

Carbonitrieren 

Nitrieren 

Nitrocarburieren 

Alumieren 

Silicieren 

Vanadieren 

Borieren 

3.52.2 Was ist Glühen? 

Glühen ist eine Wärmebehandlung, bestehend aus langsamen Erwärmen, Halten auf 

Glühtemperatur und langsamen Abkühlen. Mit Glühen können bleibende 

Gefügeveränderungen erreicht werden. 


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3.53.23 Was ist Nitrierhärten? (Nitrieren) 

Beim Nitrieren wird eine dünne Randschicht des Werkstückes mit Stickstoff angereichert, 

wobei eine sehr harte und verschleißfeste Randzone entsteht. Die Nitrierschicht erreicht die 

höchste bei Stahl erreichbare Härte, bis zu 1200 HV. 

Der Werkstückkern bleibt unverändert. 

Meistens werden die Werkstücke vor dem Nitrieren noch vergütet um die Festigkeit und 

Zähigkeit des Werkstückkerns zu verbessern. 

3.54.22 Wie wird aufgekohlt? 

Das Anreichern mit Kohlenstoff, Aufkohlen genannt, erfolgt durch Glühen der Werkstücke 

im kohlenstoffabgebenden Einsatzmitteln über mehrere Stunden bei 880°C bis 980°C. 

Dabei dringt Kohlenstoff in die Randschicht ein, die dadurch härtbar wird. 

Als Einsatzmittel verwendet man feste, flüssige und gasförmige Stoffe. 

3.55.15 Welchen Kohlenstoffgehalt enthalten Vergütungsstähle? 

Vergütungsstähle enthalten 0,2% bis 0,6% Kohlenstoff. 

3.56.8 Was können beim Glühen für Fehler gemacht werden? 

• Glühen bei zu niedriger Temperatur oder falschen Glühzeiten führen zu nicht 

beabsichtigten Gefügeumwandlungen. 

• Glühen bei zu hoher Temperatur führt zur Grobkornbildung. Bei extrem hoher 

Temperatur verzundert das Material an der Oberfläche. Außerdem tritt an der Oberfläche 

eine Entkohlung ein. Ein Solcher Stahl ist nicht mehr härtbar. 

• Zu langes Glühen bei zu hoher Temperatur führt zur Verbrennung des Kohlenstoffs. 

Dieser so genannte „verbrannte Stahl“ hat schlechte mechanische Eigenschaften, kann 

nicht mehr gehärtet werden und ist völlig unbrauchbar. 

3.57.9 Wodurch unterscheidet sich das Glühen vom Härten? 

Glühen und Härten unterscheiden sich durch die Höhe der Temperatur und die Art der 

Abkühlung. Beim Glühen wird langsam abgekühlt, beim Härten wird abgeschreckt. 

3.58.10 Was wird unter dem Begriff „Härten“ verstanden? 

Härten ist eine Wärmebehandlung, die Stähle hart und verschleißfest macht. 


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3.59.11 Aus welchen Arbeitsgängen besteht das Härten? 

• Erwärmen auf Härtetemperatur 

• Halten auf Härtetemperatur 

• Abschrecken 

• Anschließendes Anlassen auf Gebrauchshärte 

3.60.12 Welche Voraussetzung benötigt ein härtbarer Stahl? 

Nur Stähle mit mehr als 0,2% Kohlenstoff sind zum Härten geeignet. 

3.61.13 Welche Abschreckmittel werden angewendet? 

• Bewegte Luft 

• Stickstoff 

• Warmbad-Abschreckbäder 

• Öl 

• Wasser-Öl-Emulsionen 

• Wasser 

Die Abschreckwirkung mit Wasser ist am Schroffsten, mit bewegter Luft am Mildesten. 

3.62.14 Was wird durch Vergüten erreicht? 

Vergüten ist eine Standard-Wärmebehandlung der Vergütungsstähle. Ziel ist es ein 

Werkstück mit hoher Festigkeit und gleichzeitig großer Zähigkeit zu erhalten. 

3.63.7 Aus welchen Gründen wird das Normalglühen angewendet? 

Nach dem Schmieden, Walzen oder Gießen entsteht im Stahl sehr oft ein grobkörniges 

bzw. ungleiches Gefüge dies wird durch Normalglühen beseitigt. 

Es erfolgt durch kurzzeitiges Glühen bei Temperaturen knapp oberhalb der GSK-Linie. 

Dabei kommt es zur völligen Kornneubildung. Es entsteht ein gleichmäßiges, feinkörniges 

Gefüge. 

In der Fachsprache bezeichnet man diesen Vorgang auch als Rückfeinen. 

3.64.6 Warum und wie wird weichgeglüht? 

Beim Weichglühen erwärmt man den Stahl je nach Kohlenstoffgehalt auf 680°C bis 750°C 

und hält ihn dort mehrere Stunden. 

Durch das Weichglühen wandelt sich der Streifenzementit in körnigen Zementit um. 

Dadurch ist der Werkstoff leichter umformbar und spanbar. 

Auch gehärtete Werkstücke können durch Weichglühen wieder spanbar gemacht werden. 


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3.65.21 Was ist Einsatzhärten? 

Beim Einsatzhärten wird die Randschicht eines kohlenstoffarmen Stahls mit Kohlenstoff 

angereichert und anschließend gehärtet. 

Man erhält dadurch ein Werkstück mit gehärteter Randschicht und einem ungehärteten 

zähen Kern. 

Zum Einsatzhärten werden Stähle mit 0,1% - 0,2% Kohlenstoff verwendet. 

3.66.20 Welche Randschichthärteverfahren gibt es? 

• Induktionshärten 

• Flammhärten 

• Laserhärten 

• Plasmastrahlhärten 


3.67.19 Was ist Randschichthärten? 

Beim Randschichthärten wird eine dünne Außenschicht des Werkstückes, aus härtbarem 

Stahl, durch starke Wärmezufuhr rasch erwärmt und durch sofort anschließendes 

Abschrecken gehärtet. 

3.68.18 Welche Maschinenteile werden meist vergütet? 

• Achsen 

• Wellen 

• Getriebe- und Kurbelwellen 

• Schrauben 


• Hebel 

• Gestänge.... 

3.69.17 Welche Festigkeiten werden mit Vergüten erreicht? 

Unlegierte Stähle bis 1000 N/mm² 

Legierte Stähle bis 1400 N/mm² 

3.70.16 Wie wird das Vergüten durchgeführt? 

Erwärmen auf Härtetemperatur, Halten und Abschrecken, anschließend Anlassen mit 

höherer Anlasstemperatur als beim Härten (500°C bis 700°C). 

3.71.5 Warum wird das Rekristallisationsglühen (Zwischenglühen) 

angewendet? 

Wenn durch Kaltverformung entstandenes, verzerrtes Gefüge wieder in einen unverzerrten 

Gefügezustand zurückgeführt werden soll. 

Durch mehrere Stunden langes Glühen bei 550°C - 650°C bildet sich ein völlig neues 


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Gefüge. 


Ausbildungsleitfaden Sicherheitsvorschriften, Schutzmaßnahmen, Unfallverhütung 

Seite 56

4 Sicherheitsvorschriften, Schutzmaßnahmen, 

Unfallverhütung 

4.0.1 Welche Gruppen von Sicherheitszeichen gibt es? 

• Verbotszeichen 

rund; zeigen die verbotene Handlung als schwarzes Bild auf weißem Grund; erkennbar 

durch roten Rand mit roten Querbalken 

• Warnzeichen 

dreieckig mit nach oben zeigender Spitze; gelb mit schwarz 

• Gebotszeichen 

kreisförmig; die Farben blau mit weiß zeigen die gebotenen Schutzmaßnahmen; sie 

schreiben bestimmte Verhaltensweisen zwingend vor 

• Rettungszeichen 

quadratisch oder rechteckig in den Farben grün mit weiß 

• Brandschutzzeichen 

quadratisch in den Farben rot mit weiß 


4.0.2 Durch welche Schutzmaßnahmen werden Unfälle vermieden? 

Durch Benutzen von: 

• Schutzbrillen (beim Schleifen, Bohren, Drehen, Fräsen, Schweißen und Ausblasen) 

• Schutzschilder (beim Schweißen und Schleifen mit Winkelschleifer) 

• Haarschutz (beim Drehen, Bohren und Fräsen) 

• Schutzschirmen (beim Schweißen) 

• Staubmaske (beim Schleifen) 

• Gehörschutz 

• Tragen enger und intakter Arbeitskleidung (nicht zerrissen) 

• Das Ablegen von Uhren, Ringen und Ketten 

• Das vorschriftsmäßige Bedienen der Maschinen 

• Beachten der spezifischen Sicherheitsregeln 

• Messen und Prüfen bei stehender Maschine 

• Späne nur mit Spänehaken oder Pinsel entfernen 

• Werkzeuge und Werkstücke nur bei stehender Maschine wechseln 

• Werkzeuge und Werkstücke sicher spannen 

Jeder Betriebsangehörige muss die Unfallverhütungsvorschriften kennen und genau 

beachten. 


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4.0.3 Wodurch werden Gefahren beim Arbeiten an Hydraulik- und 

Pneumatikanlagen verhindert? 

Durch Beachten von: 

• Sicherheitsvorschriften des Herstellers 

• Sichtkontrolle der Hydraulikleitungen auf Undichtheit 

• System drucklos 

4.0.4 Was ist bei der Benutzung von elektrischen Betriebsmitteln zu 

beachten? 

Die Anschlussleitungen der Maschine dürfen nicht beschädigt sein (Zuleitungskabel, 

Stecker von Bohrmaschinen, Winkelschleifern usw.). 

Erkennbare Mängel an der Maschine feststellen und sofort dem Vorgesetzten melden. 

4.0.5 Was bewirkt der NOT AUS-Schalter? 

Spindel und Vorschub schalten sofort aus. 

4.0.6 Wodurch werden Unfälle verursacht? 

• Menschliches Versagen: 

Lässt sich trotz Schulung nie ganz ausschließen. Kann aber durch gewissenhafte 

Kontrolle, Anbringen von Sicherheitseinrichtungen reduziert werden, z.B. Abschrankung, 

Sicherheitsschalter. 

• Technisches Versagen: 

Werkstoffermüdung, unvorhergesehene Überlastung, Ausfall von Sicherheitsschaltern, 

Spanndruck 

4.0.7 Welche Maßnahmen sind bei Erkennen von Gefahren zu treffen? 

• Mängel an Maschine und Werkzeug sowie Arbeitsgerät muss sofort gemeldet werden 

• Scharfe und spitzige Werkzeuge nicht in der Arbeitskleidung tragen 

• Arbeitskleidung muss eng anliegen und darf nicht zerrissen sein 

• Sicherheitsschuhe tragen 

• Kein Tragen von Schmuck, Uhren bzw. Ringe 

• Schutzeinrichtungen (Abschrankungen), Hinweisschilder und Sicherheitseinrichtungen 

(NOT AUS-Schalter) müssen vorhanden sein 

• Drehende Räder, Spindeln und Wellen müssen abgeschirmt sein 

• Kennzeichnungspflicht von brennbaren, explosiven und ätzenden Stoffen, sicherer 

Aufbewahrungsort 


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• WICHTIG: Fluchtwege müssen stets freigehalten sein! 

4.0.8 Welche gesetzliche Bestimmung muss beachtet werden, um eine 

Hebevorrichtung bedienen zu dürfen? 

Lasten unter 1,5 t dürfen erst nach 24 Monaten Lehrzeit gehoben werden. Lasten über 1,5 t 

sind während der Ausbildung verboten (Gesetzliche Ausnahmeregelung möglich). 

Ausbildungsleitfaden Umweltschutz 

Seite 59

5 Umweltschutz 

5.0.1 Wie können Fertigungsverfahren umweltfreundlich gehalten 

werden? 

Sie sollen so erfolgen, dass keine Giftstoffe freigesetzt und keine Schadstoffe in die 

Umgebung abgelassen werden. 

5.0.2 Welche gefährlichen gesundheitsschädlichen Schadstoffe sind 

zu vermeiden? 

• Asbest (verboten) 

• Verzicht auf Cadmium beim Weichlöten 

• Ersatz von gesundheitsschädlichen Kaltreinigern durch ungiftige Reinigungsmittel zum 

Reinigen von ölverschmutzten Werkstücken 

5.0.3 Wie erfolgt der Umgang mit anfallenden Reststoffen? 

Die Reststoffe sind zu sammeln und nach der Aufarbeitung möglichst mehrfach zu 

verwenden. 

Die unbrauchbaren Reststoffe sind sachgemäß zu entsorgen. 

5.0.4 Warum dürfen Grenzwerte der Schadstoffgehalte nicht 

überschritten werden? 

Durch das Überschreiten der Schadstoffgehalte können Mitarbeiter gesundheitliche 

Schäden erlangen und die Umwelt wird stark belastet. 

5.0.5 Welche Entsorgungsprobleme fallen bei der spanenden 

Fertigung an? 

• Der Öl- und Emulsionsnebel 

• Die Metallspäne 

• Der verbrauchte Kühlschmierstoff 

5.0.6 Warum müssen Abgase bei Schweiß- und Härtearbeiten 

abgesaugt werden? 

Beim Schweißen und Löten entstehen schwer metallische Feinstäube, und die beim Härten 

eingesetzte Härtesalze sind hoch giftig. Für gute Frischluftzufuhr und staubfreie Atemluft ist 

zu sorgen. 

5.0.7 Wie erfolgt die Entsorgung von Abfällen und Gefahrenstoffen? 

Gebrauchte Gefahrenstoffe und umweltbelastende Abfälle aus der Fertigung müssen 

gesammelt und in gekennzeichneten Behältern zur Entsorgung zugeführt werden 

Ausbildungsleitfaden Umweltschutz 

Seite 60

5.0.8 Welche metallischen Werkstoffe sind überwiegend 

umweltverträglich? 

• Eisen- und Stahlwerkstoffe 

• Aluminium- und Kupferwerkstoffe 

5.0.9 Welche Metalle sind giftig? 

Giftig sind die Metalle Blei (Pb) und Cadmium (Cd), wenn sie z.B. als Feinstaub eingeatmet 

werden. Beim Löten mit Pb- und Cd-haltigem Weichlot muss die Abluft abgesaugt und der 

Arbeitsraum gut gelüftet werden. 

5.0.10 Wie sollen gesundheitsschädliche und umweltbelastende Stoffe 

gelagert werden? 

Die Lagerung muss gesichert erfolgen, so dass die Stoffe auf keinen Fall in die Umwelt 

gelangen. 

5.0.11 Wie soll die Auswahl der Werk- und Hilfsstoffe erfolgen? 

Es sollen möglichst nur Werk- und Hilfsstoffe eingesetzt werden, die nicht 

gesundheitsschädlich und ohne Schädigung der Umwelt zu erzeugen, zu verarbeiten und 

zu entsorgen sind. 

5.0.12 Bei welchen Fertigungsverfahren entstehen Werkstoffabfälle? 

• Im spanenden Fertigungsbereich (Späne) 

• In der Stanzerei (Stanzabfälle) 

• In der Gießerei (Gießereiabfälle) 

• In der Kunststoffformgebung 

5.0.13 Warum ist das Recycling der Kunststoffe wichtig? 

Um Abfall zu vermeiden und Rohstoffe zu schonen. 

Aus granuliertem Kunststoff werden neue Bauteile gefertigt. 

5.0.14 Welchen Sinn macht das Recycling der Hilfsstoffe? 

Viele Hilfsstoffe können nach dem Gebrauch aufbereitet und wiederverwertet werden. 

5.0.15 Wie erfolgt der Umgang mit gebrauchtem Kühlschmierstoff? 

Der gebrauchte Kühlschmierstoff wird von Metallabrieb, Spänen und Schmutz mit 

Magnetabscheidern und Filtern grob gereinigt. Verbrauchter Kühlschmierstoff wird 

aufgearbeitet. Der Kühlschmierstoffschlamm wird auf Sondermülldeponien entsorgt. 

Ausbildungsleitfaden Maschinen- und Gerätetechnik 

Seite 61

6 Maschinen- und Gerätetechnik 

6.1 Einteilung und Aufgaben von Maschinen 

6.1.1 Was ist der Wirkungsgrad einer Maschine? 

Das Verhältnis der technisch nutzbaren Leistung zur zugeführten Leistung, wird als 

Wirkungsgrad bezeichnet (Leistungsverlust durch Reibungswärme). 

6.1.2 Womit können geradlinige Bewegungen ausgeführt werden? 

• Umwandlung der Drehbewegung eines Elektromotors in eine geradlinige Bewegung 

durch Gewindespindel mit Mutter, Zahnstangengetriebe, Riemen oder Ketten 

• pneumatische oder hydraulische Zylinder 

• Linearmotoren 

6.1.3 Nenne einige Antriebsbeispiele für geradlinige Bewegungen! 

• Trapezgewinde bei Drehmaschinen (Leitspindel – Schlossmutter), Schraubstöcke 

• Kugelgewindetrieb an Werkzeugmaschinen für Vorschübe 

• Schneckentriebe bei Förderbändern – Umsetzung durch Riemen und Ketten 

• Hydraulikzylinder bei Flächenschleifmaschine 

• Linearmotoren erzeugen direkt eine geradlinige Bewegung 


Seite 62

6.2 Fertigungseinrichtungen 

6.2.1 Welche Grundfunktionen erfüllen Handhabungsgeräte für das Beund 

Entladen von Maschineneinrichtungen? 

• Greifen 

• Zuteilen 

• Ordnen 

• Einlegen 

• Positionieren 

• Spannen 

6.2.2 Welches sind die Merkmale einer Fertigungsinsel? 

• Systemsteuerung im Rechnerverbund 

• Verkoppelung mehrerer Maschinen 

• Transport erfolgt automatisch 

• Umfangreiche Werkzeugbereitstellung 

• Beladung durch Roboter 



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6.3 Wellen und Achsen 

6.3.1 Was ist der Unterschied zwischen Wellen und Achsen? 

Achsen dienen zum Tragen ruhender oder umlaufender Maschinenelemente, sie werden 

auf Biegung beansprucht und übertragen keine Drehmomente. 

Wellen sind umlaufende Maschinenelemente, die Drehmomente übertragen. Sie werden 

auf Verdrehung und Biegung beansprucht. 


6.3.2 Welche Arten von eingebauten Wellen und Achsen gibt es? 

Achsen: 

• Achsen für Kranlaufräder 

• Achsen für Seilrollen 

• Fahrzeugachsen 

Wellen: 

• Starre Wellen 

- Hohlwellen bei der Drehmaschine (Arbeitsspindel) 

- Kurbelwellen 

- Getriebewellen 

• Gelenkwellen 

- (Kardanwelle, wird bei landwirtschaftlichen Maschinen viel verwendet) 

• Biegsame Wellen 

- (Handschleifgeräte, Antrieb von Tachometern) 

6.3.3 Warum sind Wellen und Achsen meist abgesetzt? 

Durch Wellenansätze (Zapfen) können andere Maschinenteile, wie Zahnräder oder 

Wälzlager, leichter montiert und in axialer Richtung fixiert werden. 

6.3.4 Was sind Bolzen? 

Bolzen sind kurze Achsen, die Maschinenteile beweglich miteinander verbinden. 


Seite 64

6.4 Lager und Führungen 

6.4.1 Welche Aufgaben haben Lager und Führungen? 

• Maschinenteile genau zu führen 

• Kräfte von dem bewegten auf das ruhende Maschinenteil, mit geringem Reibungsverlust, 

zu übertragen. 

6.4.2 Welche Reibungsarten werden unterschieden? 

• Haftreibung 

• Gleitreibung 

• Rollreibung 

6.4.3 Wie werden Führungen und Spindeln verschleißfest hergestellt? 

• Durch Härten und Feinbearbeitung der Laufoberflächen, z.B. Flammhärten, 

Induktionshärten 

6.4.4 Wie werden die Lager eingeteilt? 

• Gleitlager 

• Wälzlager 

• Magnetlager 

6.4.5 Was für Wälzlager gibt es? 

• Rillenkugellager (ein- und zweireihig) 

• Schrägkugellager 

• Pendelkugellager 

• Axial Rillenkugellager 

• Zylinderrollenlager 

• Kegelrollenlager 

• Tonnenlager 

• Pendelrollenlager 

• Nadellager 

Diese Lager gibt es in offenen und geschlossenen Ausführungen. 


6.4.6 Welche Besonderheiten besitzen Nadellager? 

• Geringer Einbauraum 

• Hohe Belastungsaufnahme 


Seite 65

6.4.7 Welche Lager werden für eine Getriebewelle mit schrägverzahntem 

Zahnrad verwendet? 

Verwendung finden: 

• Schrägkugellager 

• Kegelrollenlager 

• axiales Pendelrollenlager 

6.4.8 Welche Lagerwerkstoffe für Gleitlager gibt es? 

Als Lagerwerkstoffe für Gleitlager eignen sich Legierungen aus Kupfer, Zinn, Blei, Zink und 

Aluminium sowie Gusseisen, Sintermetalle und Kunststoffe. z.B. Lagerbronze (Kupfer, Zinn, 

Blei, Legierungen). 

6.4.9 Was für Eigenschaften sollten Lagerwerkstoffe besitzen? 

• Hohe Verschleißfestigkeit 

• Gute Notlaufeigenschaften 

• Benetzbarkeit durch den Schmierstoff 

• Einbettungsfähigkeit für Fremdkörper 

• Wärmeleitfähigkeit zur Abfuhr von Reibungswärme 

• Korrosionsbeständigkeit 

• Schwingungsdämpfend 

6.4.10 Wie können Gleitlager geschmiert werden? 

• Fettschmierung 

• Feststoffschmierung 

• Ölschmierung 

6.4.11 Welche Vor- bzw. Nachteile besitzen Wälzlager gegenüber 

Gleitlagern? 

Vorteile: 

• Geringere Reibungsverluste und Wärmeentwicklung 

• Geringerer Schmierstoffverbrauch (manche Lager sind vom Hersteller auf Lebenszeit 

geschmiert) 

• Austauschbarkeit durch genormte Größen 

• Ausgleich von Wellenversatz und Wellendurchbiegung durch Einsatz von Pendellager 

Nachteile: 

• Schmutzempfindlich 

• Empfindlich gegen Stoßbelastungen und Temperaturänderungen 

• Größerer Einbaudurchmesser 

• Geringe Schwingungsdämpfung 


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6.4.12 Wie können Wälzlager geschmiert werden? 

• Durch die Ölbadschmierung 

Bei der Ölbadschmierung tauchen jeweils die unteren Wälzkörper bis zur Hälfte ins Öl 

ein. Durch die Drehbewegung des Lagers werden alle Lagerteile mit Öl versorgt. 

• Durch die Ölumlaufschmierung 

Bei der Ölumlaufschmierung wird das Öl durch eine Ölpumpe dem Lager zugeführt. 

• Durch die Ölnebelschmierung 

Bei besonders schnelllaufenden Wälzlagern wird diese Schmierung eingesetzt. Das 

Gemisch aus Druckluft und feinen Öltröpfchen wird in das Lager geblasen. 

6.4.13 Welche Formen von Gleitführungen gibt es? 

• Flachführungen 

Flachführungen sind einfach herzustellen. Bei bestimmten Anwendungen benötigen sie 

eine Nachstellleiste zum Einstellen des Führungsspiels sowie eine Schließleiste, die das 

Abheben des Schlittens verhindert 

• V-Führung 

Sie können auch kleine Querkräfte aufnehmen. Bei Abnutzung stellen sie sich 

selbständig nach. Prismenführungen werden oft mit Flachführungen kombiniert. 

• Schwalbenschwanzführungen 

Sie verhindern durch ihre Form ein Abheben des Tisches. Mit einer Nachstellleiste kann 

das Spiel eingestellt werden. 

• Rundführungen 

Sie sind einfach und genau herzustellen. Sie lassen sich allerdings bei zunehmendem 

Verschleiß nur sehr schwer nachstellen. 


6.4.14 Welche Arten von Wälzführungen gibt es? 

• Kugelbuchse für Wälzführungen mit runden Führungsbahnen 

• Verdrehfeste Kugelführung 


6.4.15 Welche Eigenschaften soll eine Führung besitzen? 

• Geringe Reibung und niedriger Verschleiß 

• Hohe Führungsgenauigkeit durch geringes Spiel 

• Nachstellmöglichkeiten des Führungsspieles 

• Gute Dämpfungseigenschaften 

• Einfache Wartung und Schmiermöglichkeiten 

• Unempfindlich gegen Schmutz und Späne 


Seite 67

6.5 Antriebselemente 

6.5.1 Was für Aufgaben haben Kupplungen? 

• Form- oder kraftschlüssiges Verbinden von Wellen, z.B. Motorwelle mit Getriebewelle 

• Übertragen von Drehmomenten 

• Drehmoment unterbrechen zum Schalten von Getriebestufen, z.B. bei Getrieben von 

Werkzeugmaschinen 

• Schutz vor Überlastung, z.B. im Kollisionsfall bei Maschinen (Abscherstift bei 

Drehmaschine) 

• Dämpfen von Stößen, z.B. Kupplungen in Förderanlagen 

• Ausgleichen von Wellenversatz, z.B. Gelenkkupplungen (Kardanwelle) 

6.5.2 Wie werden Kupplungen eingeteilt? 

In schaltbare, nichtschaltbare und Kupplungen für Sonderzwecke. 

6.5.3 Welche nichtschaltbaren Kupplungen gibt es? 

• Starre Kupplungen – Scheibenkupplung (Flanschkupplung), Schalenkupplung mit 

Kegelhülse 

• Drehstarre Kupplungen – Bogenzahnkupplung, Gelenkkupplung, Gelenkwelle 

• Elastische Kupplungen – Metallfederkupplung, Gummihülsenkupplung 

6.5.4 Wie ist der Aufbau einer Gelenkwelle (Kardanwelle)? 

Sie besteht aus zwei Kreuzgelenken und einem Schiebestück mit Keilwellenprofil für den 

Längenausgleich. 

6.5.5 Wo werden Gelenkwellen verwendet? 

• Im Maschinenbau - sie dienen als Spindel- und Vorschubantriebe 

• Im Fahrzeugbau 

6.5.6 Welche schaltbaren Kupplungen gibt es? 

• Formschlüssig sind 

- Klauenkupplung 

- Zahnkupplung 

• Kraftschlüssige sind 

- Einscheibenkupplung 

- Mehrscheibenkupplung 

- Lamellenkupplung 

- Kegelkupplung 


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6.5.7 Wie funktionieren formschlüssige Schaltkupplungen? 

Bei diesen Kupplungen wird das Drehmoment durch ineinandergreifende 

Kupplungselemente übertragen. 

6.5.8 Wie funktionieren kraftschlüssige Schaltkupplungen? 

Bei kraftschlüssigen Schaltkupplungen erfolgt die Drehmomentübertragung durch Reibung. 

6.5.9 Nenne Kupplungsbeispiele für Sonderzwecke! 

• Sicherheitskupplung (die einfachste Sicherheitskupplung ist der Abscherstift) 

• Sicherheitsrutschkupplung 

• Durchrastkupplung 

• Anlaufkupplung 

• Fliehkraftkupplung 

• Freilaufkupplung 

6.5.10 Warum werden Sicherheitskupplungen verwendet? 

Um Maschinen und Geräte bei Überlast vor Schäden zu schützen (z.B. Kollision). 

6.5.11 Welche Vor- bzw. Nachteile eines Riementriebes gibt es? 

Vorteile: 

• Es können große Achsabstände überbrückt werden 

• Elastische Kraftübertragung 

• Geräusch- und schwingungsdämpfend 

• Keine Schmierung notwendig 

Nachteile: 

• Schlupf 

• Hohe Lagerbelastung 

• Großer Platzbedarf 

6.5.12 Wie können Riemen eingeteilt werden? 

• In kraftschlüssige Riemen 

- Flachriemen 

- Keilriemen 

- Rundriemen 

• In formschlüssige Riemen 

- Zahnriemen 


Seite 69

6.5.13 Wie funktioniert die Kraftübertragung beim Keilriemen? 

Sie erfolgt kraftschlüssig über die Seitenflächen des Keilriemens. Daher ist es wichtig, dass 

die Rillenflanken auf der Riemenscheibe eine glatte Oberfläche erhalten und die Rillen nach 

NORM gefertigt sind (32° – 38°). 

6.5.14 Was sind die Vorteile eines Zahnriemens? 

Bei Zahnriemen erfolgt die Kraftübertragung nicht durch Reibung, sondern formschlüssig 

durch Ineinandergreifen der Zähne des Riemens und der Zahnriemenscheibe. 

Zahnriemen verbinden die Vorteile des Flachriemens und des Keilriemens mit der 

Schlupffreiheit der Kette. 

Da Zahnriemen eine geringere Riemenvorspannung haben müssen, ist die Lagerbelastung 

viel kleiner als bei Keil- und Flachriemen. 

6.5.15 Was sind die Vorteile und Nachteile eines Kettentriebes? 

Vorteile: 

• Übertragung von hohen Drehmomenten 

• Niedrige Lagerbelastung 

• Formschlüssig (schlupffrei) 

• kaum empfindlich gegen Feuchtigkeit, Schmutz und hohe Temperaturen 

• Einbauerleichterung durch Kettenschloss 

Nachteile: 

• Hohe Laufgeräusche 

• Wartungsintensiv – Kettenspannung und Schmierung 

• Kettengeschwindigkeit begrenzt 

6.5.16 Was gibt es für Kettenarten? 

• Rollen- und Buchsenketten 

• Bolzenketten 

- Gallketten 

- Fleyerketten 

• Zahnketten (Sonderform) 


6.5.17 Welche Aufgaben erfüllen Zahnräder? 

Mit Zahnrädern kann man Drehbewegungen übertragen und dabei Drehzahlen, 

Drehrichtung und Drehmomente ändern. 


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6.5.18 Welche Zahnradmaße sind zur Fertigung notwendig? 

Sind Modul, Zähnezahl und Kopfspiel eines Zahnrades bekannt, können alle anderen Maße 

berechnet oder aus Tabellen entnommen werden. 

6.5.19 Wie groß sollte das Kopfspiel sein? 

Das Kopfspiel sollte je nach Größe des Zahnrades 0,1 - 0,3 x Modul sein. 

6.5.20 Welche Verzahnungsarten gibt es? 

• Zykloidenverzahnung - nur bei Präzisionsverzahnungen (Uhrwerk) 

• Evolventenverzahnung - Maschinen- und Kraftfahrzeugbau 

6.5.21 Welche Zahnradarten gibt es? 

• Stirnräder 

• Kegelräder 

• Schraubenräder 

• Schneckenrad und Schnecke 

• Zahnstange 


6.5.22 Welche Stirnräderarten gibt es? 

Es gibt Stirnräder mit 

• Außen- und Innenverzahnung 

• Geradverzahnung 

• Schrägverzahnung 

• Pfeilverzahnung 


6.5.23 Welche Vor- bzw. Nachteile hat die Schrägverzahnung? 

Vorteil: 

Bei Stirnrädern mit Schrägverzahnung sind immer mehrere Zähne gleichzeitig im Eingriff, 

ihr Lauf wird ruhiger und höhere Drehmomente werden übertragen. 

Nachteil: 

Sie erzeugen Axialkräfte, die von den Getriebelagern aufgenommen werden müssen. 

6.5.24 Wo werden Kegelräder eingesetzt? 

Kegelräder können bei sich kreuzenden Wellen Drehmomente übertragen. Die Wellen 

schneiden sich in einem Punkt. 


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6.5.25 Wie können Zahnräder hergestellt werden? 

Zahnräder können hergestellt werden durch: 

• Spanende Fertigung 

- Wälzfräsen 

- Wälzstoßen 

- Profilfräsen 

- Wälzschleifen 

- Erodieren 

• Spanlose Fertigung 

- Spritzgießverfahren 

- Sinterverfahren 

- Formpressen 

- Schmieden 


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6.6 Getriebe 

6.6.1 Welche Aufgaben haben Getriebe? 

Getriebe ändern Drehzahlen, Drehmomente und Drehrichtungen. 

6.6.2 Was sagt das Übersetzungsverhältnis 20 : 1 aus? 

Während die treibende Welle 20 Umdrehungen dreht, dreht sich die getriebene Welle 

einmal. 

6.6.3 Wie können Getriebe eingeteilt werden? 

6.6.4 Welche Vorteile bietet das Schneckenradgetriebe? 

• Geringer Platzbedarf im Verhältnis zur Übersetzungszahl 

• Wirkt in einer Richtung selbsthemmend 

• Es wirken große Kräfte 

6.6.5 Welche Vorteile bieten stufenlose Getriebe? 

Mit stufenlosen Getrieben können die Abtriebsdrehzahlen bei konstanter Antriebsdrehzahl 

stufenlos zwischen der kleinsten und der größten Drehzahl eingestellt werden. 


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6.7 Federn 

6.7.1 Nach welchen Belastungen werden Federn eingeteilt? 

• Zug 

• Druck 

• Biegung 

• Verdrehung (Torsion) 

6.7.2 Wozu werden Federn verwendet? 

• zum Auffangen von Stößen und Schwingungen 

• zum Aufeinanderpressen von Maschinenteilen 

• zur Speicherung von mechanischer Energie 

• zur Rückholung von Maschinenteilen 

6.7.3 Aus welchem Material werden Federn hergestellt? 

Sie werden aus Federstahl (z.B. 50 CrV 4), der durch Härten, Vergüten oder 

Kaltverformung seine Eigenschaften erhält, hergestellt. 

6.7.4 Von welchen Faktoren ist die Federkraft bei Schraubenfedern 

abhängig? 

• Durchmesser des Federdrahtes 

• Wirkdurchmesser der Feder 

• Federweg und Windungszahl 

6.7.5 Welche Federarten gibt es? 

• Schraubenfeder 

• Schraubendrehfeder 

• Blattfeder 

• Drehstabfeder 

• Ringfeder 

• Tellerfeder 

• Gummifeder 

• Gasdruckfeder 


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6.8 Dichtungen 

6.8.1 Welche Aufgaben haben Dichtungen? 

Dichtungen sollen das Austreten oder Eindringen von Flüssigkeiten, Gasen oder festen 

Stoffen, wie z.B. Staub, an Trennstellen von Bauteilen verhindern oder verringern. 

6.8.2 Wie können Dichtungen eingeteilt werden? 

• Ruhende Dichtungen (statisch) 

• Bewegungsdichtungen (dynamisch) 

6.8.3 Was sind ruhende Dichtungen? 

Bei den ruhenden Dichtungen muss der Dichtwerkstoff sich den Unebenheiten der 

Dichtflächen anpassen. 

Zu den ruhenden Dichtungen zählen: 

• Flachdichtungen 

• Profildichtungen – Runddichtungen (O – Ringe) 

• Flüssige Dichtungen 

• Schneidringe 


6.8.4 Welche Bewegungsdichtungen gibt es? 

• Manschetten (Packungen) 

• Nutringe 

• Radial-Wellendichtringe 

• Axial-Gleitringdichtungen 

• Bewegungsdichtungen ohne Dichtwerkstoff (Labyrinthdichtungen) 


6.8.5 Welche Eigenschaften müssen Dichtwerkstoffe besitzen? 

• Plastisch und elastisch formbar 

• Chemisch beständig 

• Temperatur- und alterungsbeständig 

• Verschleißfest 

• Geringe Reibungswiderstände aufweisend 

6.8.6 Nenne die meist verwendeten Dichtwerkstoffe! 

• Papier (Pappe) 

• Kunststoffe (z.B. PTFE – Teflon) 

• Graphit 

• Metalle (z.B. Kupfer, Aluminium) 

• Dichtungspasten (z.B. Silikon) 

• Klebstoffe 


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• Hanf 

• Gummi 

Ausbildungsleitfaden Stanztechnik 

Seite 76

7 Stanztechnik 

7.1 Scherschneiden 

7.1.1 Wie heißen die Fertigungsverfahren beim Scherschneiden? 

• Ausschneiden 

• Einschneiden 

• Knabberschneiden 

• Abschneiden 

• Beschneiden mit Abgratschneiden 

• Nachschneiden 

• Lochen 

• Feinschneiden 

• Ausklinken 

• Trennschneiden 

7.1.2 Was bedeutet der Begriff „Ausschneiden“? 

Ausschneiden ist das Schneiden des Werkstoffes längs einer in sich geschlossenen 

Schnittlinie zur Herstellung der Außenform eines Werkstückes. 

Bild siehe Europa-Lehrmittel "Der Werkzeugbau" 

7.1.3 Was bedeutet der Begriff „Abschneiden“? 

Abschneiden ist das Schneiden des Werkstoffes entlang einer offenen Schnittlinie, wobei 

ein Halbfertig- oder Fertigteil abgetrennt wird. 


7.1.4 Was bedeutet der Begriff „Lochen“? 

Lochen ist das Schneiden des Werkstoffes längs in einer sich geschlossenen Schnittlinie 

zur Herstellung beliebiger Innenformen. 


7.1.5 Was bedeutet der Begriff „Einschneiden“? 

Einschneiden ist teilweises Trennen am oder im Werkstück entlang einer offenen 

Schnittlinie. 



Seite 77

7.2 Umformtechnik 

7.2.1 Was bedeutet der Begriff „Biegeumformen“? 

Beim Biegeumformen können Bleche, Rohre und andere Halbzeuge spanlos umgeformt 

werden. 


7.2.2 Wie verhält sich der Werkstoff beim Biegeumformen? 

Beim Biegevorgang wird der Werkstoff über eine Biegekante umgeformt. Es tritt dabei keine 

wesentliche Veränderung der Werkstoffdicke ein. 

7.2.3 Wie verläuft ein Biegevorgang? 

Durch den Druck des Biegestempels verformt sich der Werkstoff zunächst elastisch. Bei 

stärkerer Durchbiegung und damit größerer Umformung, über die Streck- und Fließgrenze 

des Werkstoffes hinaus, ergibt sich an der Biegekante eine bleibende Verformung des 

Werkstückes. 

7.2.4 Aus welchen Teilen besteht ein Biegewerkzeug? 

Die einfachste Art besteht aus dem Biegestempel der Teileaufnahme und dem 

Biegegesenk. 


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7.3 Unfallverhütung 

7.3.1 Welche Arbeitnehmerschutzmaßnahmen müssen beim Scheren, 

Pressen und Stanzen beachtet werden? 

• Schutzleisten müssen vorhanden sein 

• Die Spindel von Handspindelpressen müssen gegen selbständiges herabdrehen 

gesichert werden (Verletzungsgefahr durch Schwungarme und Quetschung) 

• Hebel von Handhebelscheren müssen gegen herabfallen gesichert sein 

• Gegen das Hineingreifen in den Gefahrenbereich während des Schneid- oder 

Biegevorganges müssen Schutzvorrichtungen montiert sein, z.B.: 

- Schutzgitter 

- Möglichst kurzer Hub einstellen 

- Zweihandschaltung 

- Handabweiser 

- Fühler oder elektronische Sicherungen bei Materialzuführung mit 

der Hand 

Ausbildungsleitfaden Steuer- und Regelungstechnik 

Seite 79

8 Steuer- und Regelungstechnik 

8.1 Pneumatik 

8.1.1 Welche Vorzüge hat die Pneumatik? 

• Kräfte und Geschwindigkeiten der Zylinder sind stufenlos einstellbar 

• Zylinder und Druckluftmotoren erreichen hohe Geschwindigkeiten und Drehzahlen 

• Druckluftgeräte können ohne Schaden bis zum Stillstand überlastet werden 

• Druckluft ist in Druckbehältern speicherbar 

• Druckluft ist sauber, daher keine Verschmutzungen 

• Preiswerte Steuer- und Arbeitselemente 

8.1.2 Welche Nachteile hat die Pneumatik? 

• Die Kolbenkräfte sind begrenzt aufgrund der geringen Arbeitsdrücke 

• Gleichmäßige und konstante Kolbengeschwindigkeiten sind nicht möglich 

(Komprimierbarkeit der Luft ) 

• Genaue Endlagen sind nur mit Festanschlägen möglich 

8.1.3 Aus welchen Hauptgruppen besteht eine pneumatische 

Steuerung? 

• Arbeitsteil (Zylinder) 

• Steuerteil (Ventile) 

• Druckluftversorgung und Aufbereitung 


8.1.4 Welche Komponenten beinhaltet eine Verdichteranlage? 

• Antriebsmotor 

• Verdichter 

• Lufttrockner 

• Luftfilter 

• Druckluftspeicher 

8.1.5 Woraus besteht die Aufbereitungseinheit (Wartungseinheit)? 

Die Aufbereitungseinheit ist eine Gerätekombination von 

• Druckluftfilter mit Wasserabscheider 

• Druckregelventil 

8.1.6 Welche Arbeitselemente werden in der Pneumatik eingesetzt? 

• Zylinder mit linearer Bewegung ( Kolbenstangenzylinder, Kurzhubzylinder, 

kolbenstangenlose Zylinder..) 

• Zylinder mit drehender Bewegung (Drehzylinder u. Drehflügelzylinder) 

• Druckluftmotoren (Schrauber, Handschleifgeräte, Hebezeuge,..) 


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Pneumatische Arbeitselemente wandeln die in der Druckluft gespeicherte und durch die 

Druckluft übertragene Energie in mechanische Arbeit um. 

8.1.7 Welchen Zweck hat die Endlagendämpfung eines 

Pneumatikzylinders? 

Sie verringert die Kolbengeschwindigkeit, sodass der Kolben sanft in seine Endlage fährt. 

8.1.8 Welchen Vorteil bieten kolbenstangenlose Zylinder? 

Sie benötigen weniger Platz, als Zylinder mit Kolbenstangen. 

8.1.9 Wovon hängt die wirksame Kolbenkraft bei Zylindern ab? 

Die wirksame Kolbenkraft ist abhängig von der Kolbenfläche, dem Druck und dem 

Wirkungsgrad. 

8.1.10 In welche Hauptgruppen können Steuerventile unterteilt werden? 

• Wegeventile (3/2, 4/2 WV ...) 

• Sperrventile (Zweidruck-, Wechsel-, Rückschlagventile) 

• Druckventile (Druckbegrenzungs- und Druckregelventile) 

• Stromventile (Drossel- und Drosselrückschlagventile) 

8.1.11 Was bedeutet die Bezeichnung „5/3-Wegeventil“! 

Das 5/3-Wegeventil ist ein Wegeventil mit 5 gesteuerten Anschlüssen und 3 

Schaltstellungen. Die Mittelstellung ist zugleich die Nullstellung des Ventils. 

8.1.12 Welche Wegeventile werden zum Steuern von Zylindern 

eingesetzt? 

• Einfachwirkende Zylinder werden meist mit 3/2-Wegeventilen 

• Doppeltwirkende mit 4/2-, 5/2- oder 5/3-Wegeventilen gesteuert 

8.1.13 Welche Betätigungsarten von Wegeventilen gibt es? 

Die Betätigung der Wegeventile kann 

• Manuell 

• Mechanisch 

• Pneumatisch 

• Elektrisch oder elektr. vorgesteuert 



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8.1.14 Wie kann die Kolbengeschwindigkeit reguliert werden? 

• Drosselventile 

• Drosselrückschlagventile (Zu- oder Abluftdrosselung) 

• Schnellentlüftungsventile 

8.1.15 Welche Signalverknüpfungen sind mit Zweidruck- und mit 

Wechselventilen möglich? 

Zweidruckventile ergeben die logische Funktion UND, Wechselventile die logische Funktion 

ODER. 

Am Ventilausgang liegt nur dann Druck an, wenn beim Zweidruckventil Eingang E1 UND 

E2, beim Wechselventil E1 ODER E2 beaufschlagt werden. 

8.1.16 Welche Aufgabe haben Druckbegrenzungsventile und 

Druckregelventile? 

Druckbegrenzungsventile (Überduckventile) sichern Behälter, Leitungen und Bauelemente 

gegen Überdruck. 

Druckregelventile (Druckminderventile) regeln den schwankenden Betriebsdruck auf einen 

konstanten Arbeitsdruck. 


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8.2 Elektrik 

8.2.1 Wodurch unterscheiden sich prinzipiell elektrische Leiter und 

Nichtleiter (Isolatoren)? 

• Elektrische Leiter besitzen viele freie Elektronen (Kupfer, Aluminium, Gold, Silber) 

• Nichtleiter besitzen wenig freie Elektronen (Gummi, Kunststoff, Porzellan, Holz) 

8.2.2 Welches sind die drei wichtigsten Größen in der Elektrotechnik? 

• Elektrische Spannung (U/Volt) 

• Elektrische Stromstärke (l/Ampere) 

• Elektrischer Widerstand (R/Ohm) 

8.2.3 Welche Stromarten werden unterschieden und wo werden sie 

angewendet? 

Gleichstrom: 

fließt stets in gleicher Richtung (z.B. Galvanotechnik, Lichtbogenschweißen, 

Gleichstrommotoren, ...) 

Wechselstrom: 

ist ein Strom, der periodisch seine Richtung und Stärke ändert (z.B. Energienetz, 

Soundmaschine, Schweißtechnik) 

Dreiphasen-Wechselstrom (Drehstrom): 

sind 3 Wechselströme, die zeitlich um 120° versetzt sind (z.B. CEE-Kraftsteckdose, für 

große Verbraucher, Drehstrommotoren) 

8.2.4 Was ist Strom und welche Wirkung hat er? 

Unter Strom (I) versteht man das Fließen von freien Elektronen. Fließrichtung vom Minuspol 

zum Pluspol (Wirkliche Stromrichtung). 

Die verschiedenen Wirkungen des elektrischen Stromes sind: 

• Wärmewirkung 

• Lichtwirkung 

• Magnetische Wirkung 

• Chemische Wirkung 

• Wirkung auf Lebewesen (physiologische Wirkung) 

8.2.5 Wie lässt sich die Spannung erklären? 

Die elektrische Spannung U ist der Unterschied in der Elektronenbesetzung zwischen zwei 

Punkten. 

Minuspol - Elektronen Überschuss 

Pluspol - Elektronen Mangel 


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8.2.6 Wie wird ein Spannungsmesser (Voltmeter) in den Stromkreis 

geschaltet? 

Ein Voltmeter wird parallel zum Verbraucher geschaltet, da der Potentialunterschied 

(Elektronenunterschied) gemessen wird. 

8.2.7 Wie wird ein Strommesser (Amperemeter) in den Stromkreis 

geschaltet? 

Ein Strommesser wird in Serie zum Verbraucher geschaltet, da der gesamte Strom durch 

das Amperemeter fließen muss. Zur Messung trennt man den Stromkreis auf und schaltet 

den Strommesser in die Leitung. 

8.2.8 Was besagt das Ohmsche Gesetz? 

Die Größe vom Strom ist von der Größe des Widerstandes des Verbrauchers und der 

Größe angelegten Spannung abhängig (elektrischer Stromkreis). 

Der Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und dem elektrischen Widerstand in 

einem geschlossenen Stromkreis beschreibt das Ohmsche Gesetz. 

U = R × I 

8.2.9 Welche Faktoren bestimmen den Widerstand einer elektrischen 

Leitung? 

• Länge 

• Querschnitt 

• Material (Temperatur) 

8.2.10 Welche Aufgabe haben Potentiometer? 

Mittels Potentiometer (veränderbarer Widerstand) kann der ohmsche Widerstand verändert 

werden (z.B. zur Regulierung der Motordrehzahlen und Vorschubgeschwindigkeiten an 

Werkzeugmaschinen). 

8.2.11 Warum werden in der Praxis fast alle elektrischen Geräte in 

Parallelschaltung betrieben (z.B. Glühlampen, Motoren, 

Haushaltsgeräte)? 

Nur bei Parallelschaltung der Verbraucher ist für alle die benötigte Spannung (230V, 

50Hertz) gegeben. 

8.2.12 Was ist ein Körper- bzw. Masseschluss? 

Durch Isolationsfehler haben Maschinenteile (z.B. Gehäuse) elektrischen Kontakt und 

führen damit eine nicht zulässige hohe Spannung. 


Seite 84

8.2.13 Ab welcher Stromstärke besteht für den Menschen Lebensgefahr? 

Ab 50mA! 

Erklärung: 

I = U / R 

= 50Volt / 1000 Ohm (Widerstand des Menschen) 

= 0,05 Ampere = 50 mA 

8.2.14 Wie wirkt der Strom auf den Menschen? 

• Herzrhythmusstörung 

• Verkrampfung 

• Blutzersetzung (Vergiftung) 

• Tod 

• Verbrennung 

8.2.15 Was ist bei einem elektrischen Unfall zu unternehmen? 

• Den Stromkreis unterbrechen bzw. abschalten (FI - Schutzschalter, Sicherung oder 

Leitungsschalter) 

• Aus dem Gefahrenbereich bringen 

• Funktion der Organe kontrollieren, wenn nötig Wiederbelebungsversuche 

• Arzt verständigen 

8.2.16 Ab welcher Spannung sind Schutzmaßnahmen vorgeschrieben? 

Ab 50V Wechselspannung, 120V Gleichspannung, bei Kinderspielzeug ab max. 24V. 

8.2.17 Weshalb dürfen Schmelzsicherungen weder geflickt noch 

überbrückt werden? 

Schmelzeinsätze haben einen Schmelzdraht, der bei Überschreitung der Nennstromstärke 

durchschmilzt. Bei Überbrückung ist dieser Schutz nicht mehr gegeben und es besteht 

dann Gefahr für Mensch und Anlage. 

8.2.18 Auf welchem Prinzip beruht der thermische Motorschutz? 

Das Prinzip ist ein Bimetall, d.h. zwei Metallschichten mit verschiedener Wärmeausdehnung 

werden durch Walzen miteinander verbunden. Bei Erwärmung durch den durchfließenden 

Strom verbiegen sie sich und lösen eine Arretierung für einen Kontakt der dadurch geöffnet 

wird. 

8.2.19 Welchen Zweck haben Leitungsschutzschalter 

(Sicherungsautomat)? 

Schutz der Leitung vor Überlastung und Kurzschluss. 

Der Kurzschlussschutz der Leitung übernimmt die magnetische Auslösung. Fließt ein 

großer Strom durch den Schalter, dann zieht die Magnetspule an und schaltet sofort aus. 


Seite 85

Den Überlastschutz übernimmt der Bimetallauslöser. Der Strom heizt das Bimetall auf, 

dieses verbiegt sich und löst den Schalter aus. Die Zeit bis zur Auslösung ist um so kürzer, 

je größer der Strom durch den Schalter ist. Bei Nennstrom tritt keine Abschaltung ein. 

8.2.20 Worauf muss beim Anschluss des Schutzleiters in einem Stecker 

(Schuko-Stecker, CEE-Stecker, ...) besonders geachtet werden? 

Der Schutzleiter muss immer etwas länger sein als die anderen Leiter, damit beim 

Ausreißen des Kabels die Verbindung des Schutzleiters als letztes reißt. 

8.2.21 Welche Ursache kann vorliegen, wenn Stecker und Steckdosen 

von Elektrogeräten sich übermäßig erwärmen? 

Übermäßige Erwärmung kann durch Überlastung entstehen. Doch die Ursache ist meistens 

eine schlechte (lockere) Klemmstelle. Solche Klemmstellen haben einen großen 

Übergangswiderstand, dies bewirkt eine starke Erwärmung und diese Erwärmung erhöht 

den Widerstand usw. 

8.2.22 Worauf ist bei der Verwendung von Kabeltrommeln bei größerer 

Dauerleistung (Verbraucher ab ca. 500W) zu achten? 

Das Kabel muss ganz von der Trommel abgerollt werden, da sich das Kabel erwärmt und 

die Wärme ansonsten vom Inneren der Trommel nicht an die Umgebung abgegeben 

werden kann. 

8.2.23 Welche Aufgaben haben Grenztaster (Endschalter)? 

Ein Grenztaster ist ein Schalter der mechanisch betätigt wird. Sie haben die Aufgabe z.B. 

Bewegungen, Positionen oder Füllstände an die Steuerung zu melden. 


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8.3 Elektropneumatik 

8.3.1 Wie funktioniert ein Relais? 

Relais sind elektromagnetische Schalter, d.h. es fließt ein Strom durch eine Spule, dadurch 

wird ein Magnetfeld erzeugt. Durch das Magnetfeld wird ein Anker angezogen, der über 

eine mechanische Verbindung einen oder mehrere Kontakte schaltet. 


8.3.2 Beschreibe den Unterschied zwischen Schütz, Hilfsschütz und 

Relais! 

Schütze haben Hauptkontakte für den Hauptstromkreis zum Schalten von großen 

Verbrauchern wie Motoren und Heizungen. 

Hilfsschütze und Relais haben nur Steuerkontakte für den Hilfsstromkreis. 

8.3.3 Welche Aufgaben können mit einem Relais ausgeführt werden? 

Relais besitzen in der Regel mehrere Öffner und Schließer, die alle gleichzeitig betätigt 

werden. Mit ihnen können verschiedene Aufgaben ausgeführt werden: 

• Schalten schwacher Steuersignale auf große Leistungen des Hauptstromkreises 

(z.B.: 24V im Steuerstromkreis und 400V im Hauptstromkreis) 

• Vervielfachung von Signalen durch die verschiedenen Öffner und Schließer 

• Umkehr von Signalen durch Öffner und Schließer 

• Logische Verknüpfungen von Signalen 

• Speicherung von Signalen durch die Selbsthalteschaltung 


8.3.4 Welche Sensoren werden in der Elektropneumatik eingesetzt? 

• Mechanische Taster und Schalter 

• Berührungslose - magnetisch betätigte Näherungsschalter (Reedkontakt) 

• Berührungslose - induktive, kapazitive und optoelektronische Näherungsschalter 

8.3.5 Wie ist die Funktionsweise von magnetisch betätigten 

Näherungsschaltern (Reedschalter)? 

Reedschalter schalten ohne mechanische Berührung. In einem Kunstharzblock sind zwei 

Kontakte mit einem schutzgasgefüllten Glasröhrchen eingeschmolzen. Durch Annähern 

eines Kolbens mit einem Permanentmagnet ziehen sich die überlappten Kontaktzungen 

sprungartig an und schalten. Durch das Entfernen des Magneten lösen sich die 

Kontaktzungen. 



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8.3.6 Wie werden Reedschalter optimal eingestellt? 

• Druckluftzylinder mit Arbeitsdruck versehen 

• Kolbenstange aus- oder einfahren und den Reedschalter von außen in Richtung Mitte 

des Zylinders einstellen und positionieren 

8.3.7 Wie arbeiten berührungslose Näherungsschalter und auf was 

reagieren sie? 

Berührungslose Näherungsschalter arbeiten auf induktiver, kapazitiver oder 

optoelektronischer Basis. Ihre Abmessungen sind relativ klein und kompakt. 

• Induktive Näherungsschalter reagieren nur auf Metalle (empfohlen sind Eisenwerkstoffe) 

• Kapazitive Näherungsschalter sprechen auf alle Gegenstände an und sind deshalb 

störanfällig bei Verschmutzung und Nässe 

• Optoelektronische Näherungsschalter unterteilen sich in: 

- Einweglichtschranke > Sender/Empfänger sind gegenüber 

- Reflexlichttaster > der Gegenstand reflektiert das Licht 

(alle Materialien außer Glas) 

8.3.8 Nenne einige Vor- und Nachteile von elektropneumatischen 

Steuerungen gegenüber pneumatischen Steuerungen! 

Vorteile: 

• Zentrale Einheiten (Pneumatik und Elektronik) 

• Schnelleres Ansprechen von Bewegungsabläufen 

• Einfachere Installationen bei Anlagen 

• Einfachere Abfragemöglichkeiten (z.B. mit Reedkontakte) 

• Störungsunempfindlicher 

Nachteile: 

• Nur mit mehr Aufwand explosionsgeschützt 

• Aufwendiger für kleine einfache Vorrichtungen 


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8.4 Hydraulik 

8.4.1 Welche Vorzüge bietet die Hydraulik gegenüber der Pneumatik und 

Elektrik? 

• Übertragung großer Kräfte bei Einsatz kleiner Aktoren 

• Exaktes Positionieren 

• Gleichmäßige, lastenunabhängige Bewegung, da Flüssigkeiten kaum komprimierbar sind 

und Regelventile eingesetzt werden können 

• Weiches Arbeiten und Umschalten 

8.4.2 Welches sind die wichtigsten zwei Kenngrößen in der Hydraulik 

und was bewirken sie? 

• Der Druck - p (bar) 

Bewirkt die Kolbenkraft eines Zylinders 

• Der Volumenstrom - Q (l/min) 

Bewirkt die Kolbengeschwindigkeit eines Zylinders 

8.4.3 Wie gliedert sich der Aufbau einer hydraulischen Anlage? 

• Arbeitsteil (Zylinder) 

• Steuerteil (Ventile) 

• Energieteil (Hydraulisches Aggregat) 


8.4.4 Aus welchen wichtigsten Bestandteilen setzt sich das Hydraulik - 

Aggregat zusammen? 

• Pumpe 

• Antrieb 

• Behälter (Tank) 

• Druckbegrenzungsventil 

8.4.5 Welches sind die wichtigsten Kenndaten einer Pumpe? 

• Verdrängungsvolumen (V) 

Es bezeichnet das Flüssigkeitsvolumen, das von der Pumpe pro Umdrehung (bzw. pro 

Hub) gefördert wird. 

• Betriebsdruck (p) 

Es wird der Spitzendruck angegeben, dieser sollte aber nur kurzzeitig auftreten 

(Pumpenverschleiß). 

• Drehzahl (n) 

Der Förderstrom (Q) einer Pumpe ist von der Drehzahl abhängig. Viele Pumpen sind nur 

für einen bestimmten Drehzahlbereich freigegeben. 

• Wirkungsgrad (eta) 


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Der Wirkungsgrad ist abhängig vom Konstruktionsprinzip, der Betriebsdauer (Verschleiß) 

und verschiedenen Betriebsparametern, wie z.B. Druck, Drehzahl und Viskosität. 

8.4.6 Welche Anforderungen werden an Hydraulikflüssigkeiten gestellt? 

Hydraulikflüssigkeiten müssen möglichst schmierfähig und alterungsbeständig sein. Ihre 

Viskosität soll mit der Temperatur möglichst wenig verändern. Bei höheren 

Arbeitstemperaturen, über 300 Grad, müssen sie schwer entflammbar sein. 

Unterscheidung der Flüssigkeiten: 

Entflammbare (Mineralöle) und schwer entflammbare Flüssigkeiten (Wasseremulsionen, 

Wasserglykollösungen) 

8.4.7 Was bewirken zu kleine Leitungsquerschnitte in einer 

Hydraulikanlage und welche Folgen können daraus entstehen? 

• Zu hohe Ölstrom - Geschwindigkeiten 

(turbulente Strömung) treten auf → die Folge: 

- überhöhte Erwärmung der Flüssigkeit 

- Zerstörung der Elemente an Verengungen durch Kavitation 

(Dieseleffekt) 

8.4.8 Was bewirkt eine zu starke Erwärmung des Hydrauliköles? 

• Die Viskosität nimmt ab (dünnflüssig) 

→ Undichtheit - Leckage - Verschleiß treten auf 

• Das Öl altert schneller 

8.4.9 Welche Aufgaben erfüllen Filter? 

Die Verschmutzung auf ein zulässiges Maß bzgl. Größe und Konzentration zu reduzieren 

(Lebensdauer der Bauelemente). 

Die Auswahl und Anordnung des Filters richtet sich hauptsächlich nach der 

Schmutzempfindlichkeit der verwendeten Hydraulikkomponenten. 

8.4.10 Welche Aufgaben erfüllen Hydrospeicher? 

• Einsparung von Pumpen- und Antriebsleistung (Taktzeitoptimierung) 

• Energiereserve für Notfälle, z.B. bei Ausfall der Hydropumpe 

• Stoß- und Schwingungsdämpfung 

• Ausgleich von Leckverlusten 


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8.5 Steuern und Regeln 

8.5.1 Worin besteht der Unterschied zwischen Steuern und Regeln? 

Beim Steuern wird mit Hilfe einer Stellgröße eine Maschine oder Anlage beeinflusst ohne, 

dass die Steuergröße auf die Stellgröße zurückwirkt (Ablaufsteuerungen, wie z.B. 

Spannvorrichtungen, ...). 

Regeln ist ein Vorgang, bei dem der Ist-Wert einer Größe gemessen und durch Nachstellen 

dem Soll-Wert angeglichen wird (Verknüpfungssteuerungen, wie z.B. CNC-Antriebe, 

Heizungen, ...). 

8.5.2 Welche 2 Arten von Programm- bzw. Ablaufsteuerungen werden 

unterschieden? 

• Die zeitgeführte Ablaufsteuerung 

• Die prozessgeführte Ablaufsteuerung 

In den meisten Fällen werden die o.a. Ablaufsteuerungen in der Praxis kombiniert 

ausgeführt. 

8.5.3 Wie ist der Aufbau jeder Steuerung gegliedert? 

• Energieteil 

• Sensorik (Signaleingabe) 

• Prozessorik (Signalverarbeitung) 

• Aktorik (Arbeitsteil) 

8.5.4 Welche Arten von Signalgebern werden in Steuerungen 

eingesetzt? 

• Pneumatische Signalgeber (3/2 WV-mit Taster-, Stößel- und Rollenbetätigung, 

Staudüsen) 

• Elektromechanische Signalgeber (Taster, Rollenschalter, Reedkontakte) 

• Elektrische Signalgeber (induktive und kapazitive Näherungsschalter) 

• Optische Signalgeber (Lichtschranken, Lichttaster) 

8.5.5 Was bedeutet SPS? 

SPS ist die Abkürzung für speicherprogrammierbare Steuerung. Eingangssignale können 

über das Programmiergerät frei verknüpft werden. 

8.5.6 Erkläre den grundsätzlichen Aufbau einer SPS! 

• Zentraleinheit mit Prozessor und Programmspeicher 

• Eingabeeinheit - an diese werden die Sonsoren angeschlossen 

• Ausgabeeinheit - an diese werden die Aktoren angeschlossen 


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8.5.7 Wie funktioniert eine SPS? 

Auf die SPS wird mittels Programmiergerät ein Programm eingelesen. Alle Sensoren und 

Aktoren sind an diese Steuerung angeschlossen. Mittels des Programmes werden diese 

Eingangssignale verknüpft und an die entsprechenden Aktoren ausgegeben. 

8.5.8 Was hat die SPS gegenüber einer Relaissteuerung für Vorteile? 

Eine Änderung im Steuerungsablauf kann mit der SPS wesentlich einfacher und schneller 

durchgeführt werden. Dadurch, dass die SPS eine CPU (Zentraleinheit) beinhaltet, kann die 

Signalverarbeitung (Prozessorik) frei programmierbar verändert werden. 

Hingegen bei der Relaissteuerung bzw. VPS (Verdrahtungs-Programmierte-Steuerung) ist 

das Programm der Steuerung durch zeitaufwendiges Verdrahten der Signalverknüpfungen 

zu erstellen. 

Ausbildungsleitfaden Zeichentechnik 

Seite 92

9 Zeichentechnik 

9.0.1 Nenne die drei Normalrisse! 

GR, AR, SR (Draufsicht, Vorderansicht, Seitenansicht) 

9.0.2 Definiere den Begriff "Skizze"! 

Skizzieren sind meist freihändig und nicht maßstabsgetreu gefertigte Zeichnungen. Sie 

werden für einfache Einzel- und Reparaturaufträge, zur Unterstützung mündlicher 

Erläuterungen, zum Dokumentieren von Sachverhalten usw. benötigt. 

In welcher Ausführlichkeit man eine Skizze anfertigt, richtet sich allein nach ihrem Zweck. 

Wenn sie nur vorübergehend als eigene Gedankenstütze des Zeichners dient, reichen 

meistens flüchtige Striche aus. So skizziert beispielsweise ein Konstrukteur, wenn er von 

irgendwoher eine Anregung mitnehmen will. 

9.0.3 Welche Richtlinien sind beim Skizzieren zu beachten? 

Richtige Größenverhältnisse (Proportionen), so einfach wie möglich, verständlich, saubere 

Darstellung usw. 

9.0.4 Was wird unter einer Detailzeichnung verstanden und wann wird 

sie verwendet? 

Vergrößerung eines Abschnittes eines Bauteiles. 

Vergrößerter Ausschnitt aus einer z.B. Zusammenstellungszeichnung. 

Wird bei Platzmangel zum Bemaßen und bei unübersichtlichen kleinen Bauteilen in einer 

Baugruppe verwendet. Dienen zur klaren Darstellung eines Sachverhaltes. 

9.0.5 Was wird unter einer Gruppen bzw. Gesamtzeichnung 

verstanden? 

Sie zeigen die Anordnung und das Zusammenwirken von Einzelteilen in der Baugruppe. 

Gruppen- und Gesamtzeichnungen dienen als Grundlage der Konstruktion, zur Montage 

und zur Wartung der Anlage. Alle Elemente der Baugruppe sind dabei in einer Stückliste 

aufgeführt. 

9.0.6 Was wird unter einer Explosionszeichnung verstanden? 

Die Explosionsdarstellung ist eine besondere Form der Gruppen- bzw. Gesamtzeichnung. 

Sie zeigt die Teile einer Baugruppe räumlich so angeordnet, dass ihre 

Zusammengehörigkeit und Ordnungsstruktur besonders anschaulich wird. 

Dient als Hilfestellung beim Zusammenbau der Anlage / des Werkzeuges. 


Seite 93

9.0.7 Wann werden Schnittdarstellungen verwendet und welchem 

Zweck dienen sie? 

Werkstücke mit Hohlräumen, Bohrungen und Vertiefungen o.ä. werden im Schnitt 

dargestellt. 

Zweck: 

Dadurch werden die Hohlräume frei gelegt und die Darstellung des Werkstückes wird klarer 

und verständlicher. 

9.0.8 Was wird unter einer Vollschnitt - Darstellung verstanden? 

Der Vollschnitt zeigt das in einer Ebene durchschnitten gedachte Werkstück. 

9.0.9 Was wird unter einer Halbschnitt - Darstellung verstanden? 

Von einem symmetrischen Werkstück wird eine Hälfte als Ansicht, die andere als Schnitt 

dargestellt. 

9.0.10 Was wird unter dem Begriff "Stückliste" verstanden? 

Eine Stückliste ist ein Verzeichnis der Einzelteile einer Baugruppe oder eines ganzen 

Erzeugnisses. In ihr können Vermerke zu Material, Härte, Positionsnummer, Benennung 

des Einzelteiles, Menge usw. stehen. 

9.0.11 Wozu dient eine Stückliste? 

Eine Stückiste dient zum Austausch von technischen Informationen innerhalb und 

außerhalb eines Betriebes. Insbesondere für die Fertigungsvorbereitung. 

9.0.12 Wo und wie dürfen Stücklisten aufgesetzt werden? 

In einer Gruppe oder Hauptzeichnung auf das Schriftfeld oder als getrennte (lose) Stückliste 

auf A4 Format. 

9.0.13 Welche Merkmale beeinflussen die Angabe von 

Schweißsymbolen in einer Zeichnung? 

Stoßart und Fugenvorbereitung (Werkstückdicke, Schweißposition, Schweißverfahren, 

Werkstoff uw.). 

9.0.14 Nenne mindestens fünf Stoßarten! 

• Stumpfstoß 

• Parallelstoß 

• Überlappstoß 

• T-Stoß 

• Doppel T-Stoß 

• Schrägstoß 

• Eckstoß 

• Mehrfachstoß 


Seite 94

Bild siehe Europa-Lehrmittel Fachkunde Metall, 

54.Auflage, Seite 208 / 55.Auflage, Seite 224 

9.0.15 Nenne die gängigsten Papierformate! 

A4, A3, A2, A1, A0. 

9.0.16 In welchem Verhältnis stehen die Seitenlängen der 

A-Blattformatreihe zueinander? 

1/√ 

2, sie verhalten sich wie die Seiten eines Quadrates zu ihrer Diagonale. 

9.0.17 Nenne den Flächeninhalt eines A0 und sein Gewicht! 

1m 2 . 

Gewicht Normalpapier: 

80 - 85g / m 2 

Gewicht Transparentpapier: 

90 - 95g / m 2 


Seite 95

9.1 Zeichnen CAD 

9.1.1 Was bedeutet die Abkürzung CAD? 

Computer Aided Design. 

9.1.2 Welche Vor- und Nachteile bietet das CAD? 

Vorteile: 

Schnelles und genaues Arbeiten; bei 3D Volumen schon vorhanden, Daten sind digital. 

Nachteile: 

Abhängigkeit vom Computer (Stromausfall) 

9.1.3 Welche Hardware wird für einen CAD - Arbeitsplatz benötigt? 

• Bildschirm 

• Tastatur 

• Maus 

• Rechner 

• Plotter 

9.1.4 Wie wird bei der CAD - Software grundsätzlich unterschieden? 

In 2D und 3D. 

9.1.5 Wie können Zeichnungen archiviert werden? 

• Digital auf CD 

• Disketten 

• Festplatte 

• Papierzeichnungen ablegen 

• Mikrofilm (Einscannen) 

9.1.6 Warum sollen Daten archiviert bzw. gesichert werden? 

Um die Entstehungsgeschichte (Index) eines Bauteiles auch später nachvollziehen zu 

können. 

9.1.7 Worin bestehen die Unterschiede zwischen einem Plotter und 

einem handelsüblichen Drucker? 

Mit einem normalen Drucker kann nicht maßstäblich gedruckt werden. 

Der Plotter kann auch größere Formate ausgeben (A0, A1 usw.). 


Seite 96

9.1.8 Auf was muss ich bei der Auswahl von Papier bei Druckern, 

Plottern und Kopierer achten? 

Auf das richtige Gewicht des Papiers. 

Gewicht Normalpapier: 

80 - 85g / m 2 

Gewicht Transparentpapier: 

90 - 95g / m 2 


Seite 97

9.2 Durchringungen und Abwicklungen 

9.2.1 Was wird unter Durchdringung verstanden? 

Von einer Durchdringung spricht man, wenn ein Körper in einen anderen eindringt oder 

diesen durchdring; oder wenn durch Bearbeitung in einem Werkstück ein Hohlraum 

entsteht. 

9.2.2 Welche Schnittfläche entsteht bei einem horizontalen 

Kegelschnitt? 

Kreisfläche. 

9.2.3 Welche Schnittfläche entsteht bei einem unter 45° zum 

horizontalen geneigten Zylinderschnitt? 

Elypse. 

9.2.4 Wozu werden Abwicklungen benötigt? 

• Zuschneiden von Blechen, die im Anschluss gebogen werden 

• Berechnung einer gestreckten Länge 


Seite 98

1 Fertigungstechnik - Ausbildungsleitfaden

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