Glossar Maschinenbau und Produktentwicklung

Berührungslose Erfassung der Form eines realen Objekts als Punktwolke oder Polygonnetz. Grundlage für Reverse Engineering und die Maßkontrolle.

CNC-Verfahren, bei dem sich das Werkzeug zum Werkstück in drei Linear- und zwei Rundachsen bewegt. Für mehrseitige Bearbeitung in einer Aufspannung.

Zäher amorpher Thermoplast (Acrylnitril-Butadien-Styrol) für Gehäuse und Abdeckungen. Gut spritzgießbar, zerspanbar und druckbar, bis etwa 80 °C belastbar.

Herstellung von Bauteilen durch schichtweises Auftragen von Material direkt aus 3D-Daten, ohne Formen und Werkzeuge. Umgangssprachlich 3D-Druck genannt.

Aluminium, legiert mit Magnesium, Silizium, Kupfer oder Zink. Bei einem Drittel der Dichte von Stahl fest, gut zerspanbar und korrosionsbeständig.

Umformen von Blech entlang einer geraden Linie, meist auf der Abkantpresse mit Stempel und Matrize. Ergibt aus Zuschnitten Profile, Gehäuse und Halter.

Konstruktion von Blechteilen, die durch Schneiden und Biegen entstehen. Berücksichtigt Blechdicke, Biegeradien, Abwicklung und die Werkzeuge des Fertigers.

3D-Modell aus Einzelteilen und Unterbaugruppen, deren Lage Verknüpfungen festlegen. Basis für Kollisionsprüfung, Stückliste und Zusammenbauzeichnung.

Digitales 3D-Modell eines Bauteils oder einer Baugruppe, erstellt in CAD-Software. Grundlage für Zeichnungen, Fertigung, Simulation und Qualitätsprüfung.

Software, die aus dem CAD-Modell Werkzeugwege und CNC-Programme erzeugt. Sie simuliert die Bearbeitung und deckt Kollisionen vor der Fertigung auf.

Zeichen, mit dem der Hersteller erklärt, dass sein Produkt die geltenden EU-Harmonisierungsvorschriften erfüllt. Ohne CE kein Inverkehrbringen in der EU.

Numerische Simulation von Flüssigkeits- und Gasströmungen, die Geschwindigkeiten, Drücke, Temperaturen und Kräfte in oder um ein Produkt vorab vorhersagt.

Spanende Bearbeitung von Metallen und Kunststoffen auf computergesteuerten Maschinen (Fräsen, Drehen, Bohren). Für präzise Prototypen und Serienteile.

Zerspanung, bei der sich das Werkstück dreht und ein Drehmeißel Material abträgt. So entstehen Wellen, Bolzen, Buchsen, Flansche und andere Drehteile.

Spanende Bearbeitung mit rotierendem Fräser auf einer CNC-Maschine, für ebene Flächen, Taschen, Nuten und 3D-Formflächen aus Metall und Kunststoff.

Geplante, dokumentierte Bewertung eines Entwurfs an einem Meilenstein, bei der das Team die Anforderungen prüft und über das weitere Vorgehen entscheidet.

Entwicklungsansatz, der Zielherstellkosten als verbindliche Anforderung festlegt und alle Konstruktionsentscheidungen laufend an ihnen ausrichtet.

Wiederholter Zyklus aus Entwurf, Prüfung und Anpassung, der eine Konstruktion den Anforderungen annähert. Jede Runde beantwortet eine konkrete Frage.

Physisches Modell, das Form, Farben und Oberfläche des künftigen Produkts originalgetreu wiedergibt, ohne dessen technische Funktion erfüllen zu müssen.

Virtuelles Abbild eines realen Produkts, einer Maschine oder eines Prozesses, das laufend Betriebsdaten erhält und für Analysen und Prognosen dient.

Gießen von flüssigem Metall (Aluminium, Zink, Magnesium) mit hoher Geschwindigkeit und hohem Druck in eine Stahlform. Für komplexe dünnwandige Großserien.

Austauschformat für 2D-Vektordaten (Linien, Bögen, Kurven, Layer). Meist Vorlage für Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden und andere 2D-Verfahren.

Nichtrostender Stahl mit mindestens 10,5 % Chrom, das eine schützende Passivschicht bildet. Gängigste Sorten sind 1.4301 (AISI 304) und 1.4404 (316L).

Elektrochemische Behandlung von Aluminium, bei der eine harte Oxidschicht entsteht. Sie schützt vor Korrosion und Verschleiß und lässt sich einfärben.

Leichte Neigung der Bauteilwände in Öffnungsrichtung der Form, damit sich Spritzling oder Gussteil ohne Reiben, Kratzer und Verformung entformen lässt.

Fertigung von Teilen nach einem vorhandenen, oft verschlissenen oder defekten Muster, wenn die Zeichnung fehlt oder das Original nicht mehr lieferbar ist.

3D-Druckverfahren, bei dem geschmolzenes Kunststofffilament schichtweise abgelegt wird. Günstig und verbreitet, vor allem für Form- und Montageprototypen.

Konstruktionsansatz, der das Fertigungsverfahren von Anfang an einbezieht, damit ein Teil zuverlässig, günstig und ohne spätere Änderungen herstellbar ist.

Rechnerischer Nachweis, dass ein Bauteil die vorgesehenen Lasten ohne bleibende Verformung, Bruch, Stabilitätsversagen oder Ermüdungsschaden erträgt.

Numerisches Verfahren, das ein Bauteil in ein Netz kleiner Elemente zerlegt und so Spannungen, Verformungen, Temperaturen oder Eigenfrequenzen berechnet.

Art der 3D-Modellierung, bei der die Form aus einzelnen Flächen ohne Wandstärke aufgebaut wird. Geeignet für formkomplexe Design- und Ergonomieteile.

Systematische Teammethode, die vorab mögliche Fehler eines Produkts oder Prozesses sucht, deren Risiken bewertet und Maßnahmen zu ihrer Minderung festlegt.

System aus Symbolen und Regeln, mit dem Form-, Richtungs-, Orts- und Lauftoleranzen auf Zeichnungen festgelegt werden, genormt in ISO 1101 und ASME Y14.5.

Prototyp, der die echte Funktion eines Produkts prüft (Mechanik, Festigkeit, Montage, Elektronik), nicht nur Aussehen und Form. Für Tests vor der Serie.

Schutzrecht für technische Erfindungen, das das DPMA ohne Prüfung auf Neuheit einträgt. Schneller und günstiger als ein Patent, gültig höchstens 10 Jahre.

Vertrag, der eine Partei verpflichtet, vertrauliche Informationen wie Zeichnungen, CAD-Daten oder Know-how weder weiterzugeben noch zu missbrauchen.

Bauteil aus flüssigem Metall, das in einer Sand-, Metall- oder Keramikform erstarrt. Für komplexe Formen und Serien, Funktionsflächen werden bearbeitet.

Disziplin, die Form, Ergonomie, Bedienung und Erscheinungsbild von Serienprodukten so gestaltet, dass sie gut nutzbar, verständlich und herstellbar sind.

Fertigung von meist einigen Dutzend bis einigen hundert Stück mit Verfahren ohne teure Werkzeuge, etwa CNC-Bearbeitung, 3D-Druck oder Vakuumguss.

Verbundwerkstoff aus Kohlenstofffasern in einer Kunststoffmatrix, meist Epoxidharz. Sehr steif und fest bei geringem Gewicht, je nach Faserrichtung.

Messung von Maßen und Geometrie eines Bauteils durch Antasten von Punkten auf einem Koordinatenmessgerät (KMG). Wertet auch Form- und Lagetoleranzen aus.

Verbundwerkstoff aus Lagen von Verstärkungsfasern (Kohlenstoff, Glas, Aramid) in einer Kunststoffmatrix: hohe Festigkeit und Steifigkeit, geringes Gewicht.

3D-Scanverfahren, das die Form eines Objekts mit einer Laserlinie oder einem Laserstrahl erfasst. Umfasst Handscanner für Bauteile und LiDAR für Gebäude.

Thermisches Trennen mit fokussiertem Laserstrahl, meist Schneiden von Blech nach einer 2D-Kontur. Schnell, präzise und ohne teilespezifisches Werkzeug.

Dokument des Auftraggebers, das messbar festlegt, was ein Produkt leisten muss: Funktionen, Kennwerte, Umgebung, Schnittstellen, Normen, Preis, Stückzahl.

Schrittweise Schädigung eines Werkstoffs durch wiederholte (zyklische) Belastung, die zu Riss und Bruch führt, auch bei Spannungen unter der Streckgrenze.

Additive Fertigung von Metallteilen Schicht für Schicht, meist durch Laserschmelzen von Metallpulver. Für innere Kanäle, Leichtbau und komplexe Formen.

Pulverbasiertes 3D-Druckverfahren, bei dem Kunststoffpulver per Infrarot dort schmilzt, wo ein Fixiermittel aufgedruckt ist. Für Funktionsteile und Serien.

Produktaufbau aus eigenständigen Modulen mit festen Schnittstellen, die sich zu Varianten kombinieren, getrennt entwickeln und einfach austauschen lassen.

Konstruktionsansatz, der die Teilezahl senkt und Handhaben, Fügen und Verbinden vereinfacht, damit die Montage schnell, günstig und fehlerfrei ist.

Die einfachste Version eines Produkts, die echte Kunden bereits nutzen können. Mit ihr prüft man bei minimaler Investition Nachfrage und Kernnutzen.

Alle Arbeitsschritte nach dem Druck: Entfernen von Stützen und Pulver, Reinigen, Nachhärten, Wärmebehandlung, spanende Bearbeitung und Oberflächenfinish.

Erste begrenzte Charge aus Serienwerkzeugen und Serienprozess, an der vor dem Anlauf der vollen Fertigung Qualität, Prozess und Montage geprüft werden.

Verfahren, die die Bauteiloberfläche verändern: Sie schützen vor Korrosion und Verschleiß und bestimmen Aussehen, Reibung oder Leitfähigkeit.

Maß für die feinen Unebenheiten einer gefertigten Oberfläche. Meist als Mittenrauwert Ra in µm angegeben und per Symbol in die Zeichnung eingetragen.

3D-Modellierung, bei der Maße, Gleichungen und Beziehungen die Geometrie steuern. Ändert sich ein Parameter, folgen Modell, Baugruppe und Zeichnungen.

System aus Toleranzen und Passungen nach ISO 286, das festlegt, mit welchem Spiel oder Übermaß Bohrung und Welle zusammenpassen, etwa H7/g6 oder H7/p6.

System zur zentralen Verwaltung von CAD-Modellen, Zeichnungen und zugehörigen Dokumenten. Steuert Versionen, Revisionen, Zugriffe und Änderungsfreigaben.

Amorpher Copolyester auf PET-Basis. Zäh, transparent und chemikalienbeständig, leicht zu drucken und zu thermoformen, einsetzbar bis etwa 60 bis 65 °C.

Messverfahren, das aus Fotos aus mehreren Richtungen die 3D-Lage von Punkten und die Form eines Objekts berechnet. Für große Bauteile und ganze Anlagen.

Thermoplast (Polylactid) aus pflanzlichen Zuckern. Steif und im FDM-Druck leicht zu verarbeiten, aber spröde und schon ab etwa 55 bis 60 °C weich.

Ansatz und Softwareplattform für alle Informationen über ein Produkt, von der ersten Idee über Entwicklung, Fertigung und Service bis zum Serienauslauf.

Zäher, teilkristalliner Thermoplast (Nylon), beständig gegen Verschleiß, Ermüdung und Öle. Er nimmt Feuchtigkeit auf, die Steifigkeit und Maße verändert.

Transparenter, amorpher Thermoplast mit sehr hoher Schlagzähigkeit und Wärmeformbeständigkeit um 125 °C. Für Schutzscheiben, Abdeckungen und Gehäuse.

Beschreibung der Oberfläche eines 3D-Objekts durch Eckpunkte und Facetten, meist Dreiecke. Typisches Ergebnis des 3D-Scannens und Basis für den 3D-Druck.

3D-Druckverfahren: Druckköpfe tragen Photopolymer-Tröpfchen auf, die UV-Licht sofort aushärtet. Vereint starre und gummiartige Materialien und Farben.

Teilkristalliner technischer Kunststoff: steif, reibungsarm, kaum Wasseraufnahme. Gut zerspanbar, für Zahnräder, Gleitbuchsen und Präzisionsteile.

Frühe Überprüfung, ob das technische Kernprinzip eines neuen Produkts tatsächlich funktioniert. Klärt die Machbarkeit vor der Detailentwicklung.

Geplante Prüfungen an realen Prototypen, die Funktion, Festigkeit, Lebensdauer, Umweltbeständigkeit und Ergonomie eines Produkts vor der Serie nachweisen.

Elektrostatischer Auftrag eines trockenen Pulverlacks auf ein Metallteil und Aushärten im Ofen. Ergibt eine robuste, gleichmäßige Schicht ohne Lösemittel.

Menge sehr vieler 3D-Punktkoordinaten, die die Oberfläche eines gescannten Körpers beschreiben. Primäres Ergebnis des 3D-Scannens und Basis der Auswertung.

Verfahren und Methoden, um Prototypen schnell und direkt aus dem CAD-Modell zu fertigen, meist per 3D-Druck oder CNC-Bearbeitung und ohne Werkzeugbau.

Schnelle, günstige Herstellung von Formen und Werkzeugen (aus Silikon, Aluminium oder 3D-gedruckt) für Prototypen und Kleinserien aus Serienmaterial.

Verfahren, bei dem die Geometrie eines vorhandenen Teils erfasst und daraus ein CAD-Modell samt Fertigungsunterlagen erstellt wird, meist für Ersatzteile.

Umwandlung von 3D-Scandaten (Punktwolke oder Polygonnetz) in ein CAD-Modell mit exakter Geometrie, das sich ändern, bemaßen und fertigen lässt.

Wiederholte Fertigung vieler gleicher Teile mit Werkzeugen, Formen und Vorrichtungen. Sie senkt die Stückkosten und sichert die Wiederholbarkeit.

Verhältnis des Grenzwerts, den ein Bauteil erträgt (etwa der Streckgrenze), zur realen Spannung oder Last im Betrieb. Er zeigt die Reserve gegen Versagen.

Additives Verfahren, bei dem flüssiges Photopolymerharz schichtweise durch UV-Licht aushärtet. Liefert hohe Genauigkeit, glatte Flächen und feine Details.

Additives Verfahren, bei dem ein Laser Polyamidpulver schichtweise versintert. Die Teile kommen ohne Stützen aus und sind als Funktionsteile belastbar.

3D-CAD-Software von Dassault Systèmes für die parametrische Modellierung von Teilen und Baugruppen, Zeichnungen und einfache Simulationen.

Vergleich der gemessenen Bauteilform, meist eines 3D-Scans, mit dem CAD-Modell. Ergebnis: farbige Abweichungskarte und Auswertung von Maßen und Toleranzen.

Serienverfahren für Kunststoffteile: Geschmolzener Kunststoff wird unter Druck in ein Metallwerkzeug gespritzt. Teures Werkzeug, günstiges Teil.

Metallwerkzeug mit formgebender Kavität, in die geschmolzener Kunststoff gespritzt wird. Es bestimmt Form, Genauigkeit und Oberfläche des Formteils.

Neutrales Format nach ISO 10303 zum Austausch von 3D-CAD-Geometrie zwischen Systemen. Endung .step oder .stp, meist ohne parametrische Feature-Historie.

Dateiformat, das die Oberfläche eines 3D-Objekts als Netz aus Dreiecken beschreibt. Standard im 3D-Druck, aber ohne Einheiten, Farben und exakte Flächen.

3D-Scanverfahren, bei dem ein Projektor Streifenmuster auf das Objekt wirft und Kameras aus deren Verzerrung die Form berechnen. Für genaue Bauteilscans.

Strukturierte Auflistung aller Einzelteile, Baugruppen, Zukaufteile und Materialien mit Mengen, die zur Fertigung und Montage eines Produkts nötig sind.

Zeichnungen, 3D-Modelle, Stücklisten und Spezifikationen, die ein Produkt eindeutig beschreiben und Fertigung, Prüfung, Montage und Service ermöglichen.

Kunststoffe mit höherer Festigkeit, Steifigkeit, Wärme- und Chemikalienbeständigkeit als Standardkunststoffe, für tragende, gleitende und Funktionsteile.

Zeichnung eines einzelnen Bauteils mit allen Angaben für Fertigung und Prüfung: Form, Maße, Toleranzen, Rauheit, Werkstoff und Oberflächenbehandlung.

Skala von 1 bis 9 für die Reife einer Technologie, vom beobachteten Grundprinzip bis zum im Einsatz bewährten System. Genutzt in Entwicklung und Förderung.

Umformen einer erwärmten Kunststoffplatte oder Folie auf einer Form durch Vakuum, Druckluft oder Stempel. Günstiges Werkzeug, ideal für große dünne Teile.

Berechnung, wie sich die Toleranzen einzelner Maße in einer Baugruppe addieren und ein Funktionsmaß wie Spiel, Übermaß oder Lage der Teile beeinflussen.

Zulässige Abweichung eines Maßes, einer Form oder einer Lage vom Nennwert. Sie entscheidet, ob ein Teil funktioniert, und bestimmt die Kosten mit.

Rechenverfahren, das aus Lasten und Lagerung die Materialverteilung mit minimaler Masse bei geforderter Steifigkeit oder Festigkeit ermittelt.

Thermoplastisches Polyurethan: ein Elastomer, das sich wie ein Thermoplast verarbeiten lässt. Sehr abrieb- und weiterreißfest, Härte von weich bis steif.

Fertigung kleiner Serien von Kunststoff- und Gummiteilen, indem Polyurethanharz nach einem Urmodell unter Vakuum in Silikonformen gegossen wird.

Verifikation prüft, ob ein Produkt die festgelegten Anforderungen erfüllt. Validierung prüft, ob es die realen Bedürfnisse im vorgesehenen Einsatz erfüllt.

Gezieltes Erwärmen, Halten und Abkühlen eines Metalls, das sein Gefüge und damit Härte, Festigkeit, Zähigkeit oder Eigenspannungen verändert.

Kaltes Trennen mit dünnem Wasserstrahl unter sehr hohem Druck, für harte Werkstoffe mit Abrasiv. Schneidet Metall, Stein, Glas und Verbunde ohne Wärme.