Portal:Maschinenbau

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Portal Maschinenbau
Herzlich Willkommen im Maschinenbau-Portal!
Diese Seite dient als Übersicht über die verschiedenen Themenbereiche des Maschinenbaus, seine Geschichte, seiner Vernetzung und seiner Entwicklung. Darüber hinaus bietet das Portal eine Möglichkeit zur Mitarbeit an maschinenbauverwandten Themen.

ÜbersichtBearbeiten

Drehen eines Aluminiumbauteils, ein häufiges Fertigungsverfahren im Maschinenbau

Der Maschinenbau ist eine klassische Ingenieurdisziplin. Die Arbeitsgebiete des Maschinenbaus erstrecken sich auf Forschung und Entwicklung, Konstruktion und Produktion von Maschinen im weiteren Sinne. Der Industriezweig Maschinenbau entstand aus dem Handwerk der Metallbearbeitung durch Mühlenbauer, Schmiede und Schlosser. Die Ingenieurdisziplin Maschinenbau bildete sich durch systematischen wissenschaftlichen Bezug auf die klassische Physik, insbesondere auf die klassische Mechanik, heraus.

Bis zum 21. Jahrhundert hat der Maschinenbau erheblich an Komplexität gewonnen und lässt sich in viele Fachrichtungen, die durch eine hohe Vernetzung untereinander gekennzeichnet sind, unterteilen. Dazu gehören die Technische Mechanik, Thermodynamik, Strömungsmechanik und Werkstoffwissenschaft. Konstruktionslehre und Fertigungstechnik befassen sich mit Konstruktion bzw. Produktion. Weitere Gebiete sind die Mess- und Regelungstechnik sowie die Antriebstechnik und Fahrzeugtechnik. mehr

Geschichte des MaschinenbausBearbeiten

Fräsmaschine von 1861

Der Maschinenbau als institutionalisierte Wissenschaft entstand im Laufe der Industrialisierung. Manche theoretischen und praktischen Erkenntnisse sind allerdings viel älter: Erste Vorläufer der Fertigungstechnik sind so alt wie die Menschheit. Wichtige Meilensteine waren dabei neben vielen weiteren die Kupferzeit, in der das Schmelzen, Schmieden und Gießen entdeckt wurden, die Mechanik der Antike mit ihren richtungsweisenden Erfindungen, die Entwicklung einfacher Maschinen in der Renaissance, der Bau der ersten Dampfmaschine durch Thomas Newcomen zu Beginn des 18. Jahrhunderts, die Entwicklung des Maschinenbaus als akademische Fach- und Forschungsrichtung an Polytechnischen Schulen und Technischen Universitäten, die Entwicklung von Verbrennungsmotoren bis hin zur Digitalisierung und der Industrie 4.0. mehr

GrundlagenBearbeiten

Die Grundlagen im Maschinenbau bilden folgende Gebiete:

Technische Mechanik:

Technische Thermodynamik

Strömungsmechanik: FluidstatikFluiddynamikÄhnlichkeitsmechanikStromfadentheoriePotentialströmung

Werkstofftechnik: KornDiffusionLegierungEisen-Kohlenstoff-DiagrammKorrosionVerschleißTribologieWerkstoffprüfung

Konstruktionslehre: Technisches ZeichnenToleranzenPassungMaschinenelemente

Regelungstechnik: RegelkreisRegelstreckeRegler

FertigungsverfahrenBearbeiten

In der Fertigungstechnik geht es um die Herstellung von Bauteilen mit geometrisch definierter Gestalt. Von besonderer Bedeutung sind die Fertigungsverfahren sowie folgende Gebiete:

Fertigungsplanung und -steuerungFertigungsmesstechnik • Fertigungsmittel (Werkzeuge, Werkzeugmaschinen, Messmittel, Prüfmittel,Vorrichtungen) • FertigungstypQualitätsmanagementComputerintegrierte Fertigung (CIM)

Die hier genannten Artikel bilden nur eine kleine Auswahl der im Maschinenbau genutzten Fertigungsverfahren ab. Alle Artikel zu Fertigungsverfahren finden sich in der Kategorie:Fertigungsverfahren.

Urformen: GießenFormgießenStranggießenDruckgießenSintern3D-Druckadditive Fertigungsverfahren

Umformen: WalzenFreiformenGesenkformenTiefziehenKragenziehenInnenhochdruckumformenBiegen

Trennen: ZerteilenZerspanen (BohrenDrehenFräsenHobelnHonenLäppenRäumenReibenSägenSchleifenStoßenStrahlspanen) • FunkenerodierenElektrochemisches AbtragenThermisches TrennenLaserschneiden

Rührreibschweißen

Fügen: An- und EinpressenClinchenKlebenLötenNietenSchweißenTextiles FügenVerschrauben

Beschichten: AuftragschweißenEmaillierenFlammenbeschichtenGalvanisierenLackierenPhosphatierenSchmelztauchenSpritzenSputternVerzinken

Stoffeigenschaftsändern: AnlassenAuslagernGlühenHärtenVergüten mehr

FördertechnikBearbeiten

Die Fördertechnik befasst sich mit dem Bewegen von Gütern oder Personen über begrenzte Entfernungen, etwa innerhalb einer Fabrik.

Anlagentechnik:

Komponententechnik: AntriebGetriebeBremseHebezeug

Systemtechnik:

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MaschinenelementeBearbeiten

Maschinenelemente sind Bauteile, die in gleicher oder zumindest ähnlicher Form in technischen Gebilden enthalten sind.

AchseWelleKupplungBremse

Verbindungselemente: NietSchraubeBolzenStiftSicherungselemente (Sicherungsring, Splint, Achshalter) • SchweißverbindungKlebverbindungLötverbindungPassfeder

Federn:

Wälzlager: Wälzlager KugellagerTonnenlagerNadellagerZylinderrollenlager

Getriebe: RiemengetriebeKettengetriebeZahnradgetriebe

Dichtungen:

Zahnräder: StirnradKegelradEvolventenverzahnung

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Arbeits- und KraftmaschinenBearbeiten

Kraftmaschinen erzeugen aus elektrischer, thermischer oder sonstiger Energie, mechanische Antriebsenergie. Arbeitsmaschinen nutzen sie um mechanische Arbeit zu verrichten. Wichtige theoretische Grundlagen sind – je nach Maschine – die Thermodynamik, die Strömungsmechanik und die Elektrotechnik.

Kraftmaschinen:

Arbeitsmaschinen: Pumpen (Kolbenpumpen, Kreiselpumpen) • Verdichter (Kolbenverdichter, Kreiselverdichter) • Werkzeugmaschinen

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FahrzeugtechnikBearbeiten

Die Fahrzeugtechnik befasst sich mit den verschiedenen Fahrzeugen.

Kraftfahrzeugtechnik: FahrzeugbauFahrdynamik

Schienenfahrzeugtechnik:

Schiffstechnik: SchiffbauElektrische EnergieversorgungSchiffsrumpf

Luftfahrttechnik: FlugphysikAvionikFlugzeugbau

Raumfahrttechnik: RaumfahrzeugbauRaumflugmechanik

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L-differentialwinde.png

Ein Flaschenzug ist eine Maschine, die den Betrag der aufzubringenden Kraft z. B. zum Bewegen von Lasten verringert. Der Flaschenzug besteht aus festen und losen Rollen und einem Seil. Bei komplizierten Flaschenzügen sind die Rollen mittels „Scheren“ zum Block zusammengefasst. Der einfache Flaschenzug ist schon seit dem Altertum bekannt, der aus mehreren Rollen zusammengesetzte Flaschenzug geht auf Archimedes (287–212 v. Chr.) zurück. Es wird unterschieden zwischen dem Faktorenflaschenzug und dem Potenzflaschenzug. Ersterer besteht sowohl aus festen als auch aus losen Rollen. Bei ihm sinkt die benötigte Zugkraft um einen Faktor der der Anzahl der tragenden Seile entspricht. Der Potenzflaschenzug besteht nur aus losen Rollen. Bei ihm sinkt die nötigte Zugkraft exponentiell mit der Anzahl der Rollen. Grundsätzlich gilt dass die Energie zum Anheben eines Gewichtes mit oder ohne Flaschenzug die selbe ist. Daher muss bei einer Halbierung der Kraft auch doppelt so viel Seil bewegt werden um den selben Höhenunterschied zu überwinden.

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