Инновации в литейном производстве = Innovationen im Gieβereibetrieb

            И.В. Леушина, В.Д. Белов







            ИННОВАЦИИ
            В ЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ


Учебное пособие на немецком языке






Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области металлургии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 150400 - Металлургия



ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ

Москва 2014

УДК 811.112.2
ББК 81.2 Нем
      Л52



Рецензенты:
зав. каф. иностранных языков Волгоградского гос. техн. ун-та д-р пед. наук, проф. А.М. Митина; зав. каф. «Технология материалов» Волгоградского гос. техн. ун-та д-р техн. наук, проф. Н.А. Зюбан; зав. каф. литейных процессов и конструкционных материалов Владимирского гос. ун-та им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых акад. Междунар. академии наук высшей школы и Российской академии естественных наук, директор регионального межвуз. инновационного центра, д-р техн. наук, проф. В.А. Кечин



      Леушина, И.В.

Л52 Инновации в литейном производстве = Innovationen im Gieeereibetrieb : учеб. пособие на нем. яз. / И.В. Леушина, В.Д. Белов. - М. : Изд. Дом МИСиС, 2014. - 285 с. - Текст нем. и рус.
          ISBN 978-5-87623-752-1


          Настоящее издание является учебным пособием, предназначенным для аудиторной и самостоятельной работы студентов, продолжающих изучение немецкого языка в технических вузах. Цель пособия - развитие общекультурных и профессиональных компетенций студентов в процессе профессионально ориентированной и практически направленной иноязычной подготовки, в том числе за счёт расширения коммуникативных умений в области различных видов чтения, говорения и письменной речи, формирования и развития навыков и умений реферирования, аннотирования и перевода специализированных текстов по тематике литейного производства.
          Учебное пособие рассчитано на обучение магистрантов направления подготовки 150400 «Металлургия», кроме того оно может быть использовано аспирантами научной специальности 05.16.04 «Литейное производство», а также теми, кто интересуется актуальной информацией в области технических инноваций.
УДК 811.112.2
ББК 81.2 Нем





ISBN 978-5-87623-752-1

© Леушина И.В., Белов В.Д., 2014

I. Leuschina, W. Below






                Innovationen
                im Gieeereibetrieb




Lehrwerk
fur Deutschlernende


2014

      Leuschina I.

         Innovationen im Gieeereibetrieb: Lehrwerk fur Deutschlernende / I. Leuschina, W. Below. - Verlag MISiS, 2014. - 285 s.





            Dieses Lehrwerk ist fur die Srudierenden an technischen Hochschulen geeignet, die die deutsche Sprache in ihrem lexikalischen und grammatischen Grundbestand beherrschen, eine bestimmte Sprachfertigkeit besitzen und diese im ausgewahlten berufsrelevanten Bereich weiterentwickeln wollen. Es kann direkt im Unterricht oder im Selbststudium eingesetzt werden. Die Autoren haben sich das Ziel gesetzt, die Fachkompetenzen der Studierenden durch die kommunikative Sprachkompe-tenz zu entwickeln. Sie wird in verschiedenen sprachlichen Aktivitaten aktiviert, die Rezeption, Produktion, Interaktion und Sprachmittlung (insbesondere Uberset-zung) umfassen.
            Das vorliegende Lehrwerk „Innovationen im GiePereibetrieb“ richtet sich an Studierende der Fachrichtung 150400 „Metallurgie“ (im studienbegleitenden fach-bezogenen Deutschunterricht), an Aspiranten der wissenschaftlichen Fachrichtung 05.16.04 „GiePereiproduktion“ sowie an alle, die sich einen Zugang zu aktuellen Informationen uber technische Innovationen verschaffen mochten.

INHALTSVERZEICHNIS


Vorwort ........................................................ 6
Einleitung ..................................................... 8
Teil 1: Vorbereitung der giesstechnischen Fertigung ................................. 9
Aufgaben zum Teil 1 ........................................... 35
Teil 2: Schmelzbetrieb in Giessereien ......................... 36
Aufgaben zum Teil 2............................................ 51
Teil 3: Gusswerkstoffe ........................................ 52
Aufgaben zum Teil 3............................................ 77
Teil 4: Formwerkstoffe, Form- und Kernherstellung.............. 78
Aufgaben zum Teil 4........................................... 126
Teil 5: Vielfalt der Giessverfahren .......................... 127
Aufgaben zum Teil 5........................................... 162
Teil 6: Rohgussnachbearbeitung ............................... 163
Aufgaben zum Teil 6........................................... 181
Teil 7: Okologische Nachhaltigkeit, Energie- und Materialeffizienz im Giessereibetrieb .......................................... 182
Aufgaben zum Teil 7........................................... 199
Teil 8: Innovationen werden gefordert ........................ 201
Aufgaben zum Teil 8........................................... 224
Zum Schluss .................................................. 228
Deutsch-russisches Fachlexikon ............................... 230
Liste der Verben far die naturwissenschaftlich-technische
Kommunikation ................................................ 241
Quellennachweis .............................................. 248
Anhang........................................................ 249
TexterschlieBung...............................................249
Ubergreifendes Verstandnis.....................................260
Konversation ................................................. 279

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    VORWORT


   Eine der prioritaren Aufgaben der heutigen Produktion ist die schnelle betriebliche Umsetzung von technischen Neuentwicklungen bei der deut-lichen Notwendigkeit far die Industrie, sich mit den Themen Energieef-fizienz und Ressourceneinsparungen auseinanderzusetzen. Das ist nicht zuletzt mit dem Betritt Russlands zur WTO, mit den groeen Hoffnungen auf einen leichteren Weltmarktzugang sowie mit dem Trend zur Globali-sierung verbunden.
   Die Gieeereibranche steht in diesem Zusammenhang komplexen An-forderungen gegenuber. Eine hohe Innovationskraft der Gieeereitechnik ist far den Erfolg im Wettbewerb der Verfahren wichtig.
   Dies muss sich auch in der Ausbildung der Gieeereiingenieure wider-spiegeln. Erfinderlust und Forschergeist sind gerade notig. Dazu sind die Produktion fur den Nachwuchs zu off'nen und ein lebenslanges Lernen zu realisieren, um auf die aktuellen bildungsrelevanten Tendenzen zu reagieren.
   Die Einfuhrung neuer staatlicher Bildungsstandards auf allen Ebenen der Berufsbildungssystems Russlands, Kompetenzen als Kernbereich mo-derner Bildung sowie die
   Beteiligung der Arbeitgeber und die Entwicklung der technologischen Plattform „Werkstoffe und Technologien der Metallurgie» tragen dazu bei.
   Deutschkenntnisse spielen eine immer groeere Rolle bei der Intensivie-rung der wirtschaftlichen Kontakte zwischen Deutschland und Russland. Die Fachleute der Gieeereibranche mussen sich in ihrem Fach angemessen ausdrucken konnen.
   Das vorliegende Lehrwerk „Innovationen im Gieeereibetrieb» richtet sich an Studierende der Fachrichtung 150400 „Metallurgie» im studienbe-gleitenden fachbezogenen Deutschunterricht und kann direkt im Unterricht oder im Selbststudium eingesetzt werden. Die Autoren haben sich das Ziel gesetzt, die Fachkompetenzen der Studierenden durch die kommunikative Sprachkompetenz zu entwickeln. Sie wird in verschiedenen kommunikati-ven Sprachaktivitaten aktiviert, die Rezeption, Produktion, Interaktion und Sprachmittlung (insbesondere Ubersetzung) umfassen, wobei jeder dieser Typen von Aktivitaten in mundlicher oder schriftlicher Form oder in bei-den vorkommen kann. Das Lehrwerk vermittelt die Sprachbefahigung zur fachlichen Wissens- und Konnensaneignung.
   Es werden verschiedene Wahlmoglichkeiten zur Forderung eines er-folgreichen Lernens eroffnet. Anhand von authentischen Fachtexten aus 6

der Fachzeitschrift „Giesserei» werden allumfassende Fertigkeiten fur die kommunikativ-pragmatische Verwendung der deutschen Fachsprache trai-niert. Das Lehrwerk besteht aus acht thematisch orientierten Teilen, deren Texte dem fachlich inhaltlichen Interesse der Studierenden dienen. Sie konnen fur sich wichtige Informationen den deutschen Texten entnehmen, sie kritisch auswerten, in der Mutter- oder Fremdsprache darauf reagieren und gegebenenfalls auf das eigene Umfeld beziehen.
   Kreative Aufgaben am Ende jedes Teils fordern den Meinungsaus-tausch und regen die Deutschlerner zu Diskussionen an. Es ist besonders motivierend, weil die Deutschlerner nicht mit.

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EINLEITUNG

   Stichwort Innovation! Wir sind umgeben von Innovation. Innovation steckt in vielem und bildet die Grundlage fur fast alle Produkte bzw. Dienstleistungen. Ohne Innovation gabe es keinen Fortschritt, keine neu-en oder verbesserten Produkte. Innovationen sorgen als zentrales Element einer Volkswirtschaft fur Wirtschaftswachstum, Beschaftigung und Wohl-stand. Zudem leisten Innovationen einen groBen Beitrag zur Sicherung der Wettbewerbsfahigkeit. Gerade in Zeiten von langeren Krisen, tiefen Re-zessionen und hoher Unsicherheit der Wirtschaftsakteure sind Kreativitat

und Innovationsgeist gefordert.
   Und noch etwas: Haben Sie gewusst, dass das Jahr 2009 zum „Europa-ischen Jahr der Kreativitat und Innovation“ ausgerufen wurde? Vor lauter Krisengeschrei ist diese europaische Herausforderung an vielen vorbeige-gangen. Bislang hat sich Deutschland im europaischen Konzert der inno-vativen Nationen gut behaupten konnen.
   Besonders gut steht die deutsche GieBereibranche im europai-schen Vergleich da.
   Wie es gelingen kann, hoch-wertige, innovative Gussprodukte bei verbesserten umweltvertragli-cheren GieBereiprozessen herzu-stellen, lesen Sie im diesem Buch.
   Es wird ein Gesamtuberblick uber die Potentiale und die Prob-lemstellungen der GieBereitech-nik zu Beginn des 21. Jahrhun-derts gegeben. Kenntnisse vom und uber das GieBen, seine Mog-lichkeiten und Voraussetzungen, sind fur (nicht nur) Produktent-wickler, Umweltingenieure und Betriebswirtschaftler von groBer Bedeutung.
                                         GieBereitechnik ist ein Verfah
ren, welches mit fast unbegrenzter Freiheit das funktionsgerechte Gestal-ten von Bauteilen aus verschiedenen Werkstoffen ermoglicht.

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TEIL 1
VORBEREITUNG
DER GIESSTECHNISCHEN FERTIGUNG


   „Unsere Vision als Giefier sollte das her-ausragende Produkt sein, welches in Design, Eigenschaften, Preis und Zuverlassigkeit den Industriemafistab setzt und damit dem kon-kurrierenden Verfahren uberlegen ist. Dem Kunden insgesamt sollten Wettbewerbsvortei-le geboten werden, die dessen Marktposition deutlich verbessern. Denn Giefien ist der ra-tionellste Formgebungsprozess mit den inno-vativsten Gestaltungsfreiraumen.
   Unsere Mission als Giefier sollte sein, dieses Produkt mit robusten Prozessen in einer, auf zuverlassiger Anlagentechnik aufbauenden, ausgewogenen Fertigungs-kette mit prozessfahigen Betriebsmitteln unter konsequenter Kostenfuhrerschaft zu erzeugen. Denn Giefien ist ein aufieror-dentlich komplexes Fertigungsverfahren, das nach einem hohen Mafi an Prozesssta-bilisierung verlangt“. (Herbert Smetan)



1.1 Simulation giefiereitechnischer Prozesse -Bestandsaufnahme und Ausblick
   In den letzten beiden Jahrzehnten haben sich numerische Berechnungs-methoden als Werkzeuge zur Prozess- und Bauteiloptimierung in der Gie-Berei-Industrie etabliert, so dass diese aus der modernen GieBereipraxis nicht mehr wegzudenken sind. Der Fokus der Simulation lag in ihrer An-fangszeit noch bei der Berechnung der Formfullung und Erstarrung von Gussteilen sowie auf der Vorhersage einiger weiterer Phanomene wie etwa der lokalen Mikrostruktur auf Basis von Kriteriumsfunktionen.
   Heutige Simulationstools bieten neben der Simulation des Kernprozesses auch die Moglichkeit, vor- und nachgeschaltete Prozessschritte zu koppeln so
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wie auch etwaige Nebenprozesse zu modellieren. Werkzeuge zur Modellierung von Warmebehandlungsprozessen vor allem bei Aluminium- und Gusseisen-werkstoffen sind Stand der Technik. Auch die Modellierung des KernschieBens zur Optimierung von KernschieBboxen hat Einzug in die Praxis gefunden. Im Bereich der Design- und Topologieoptimierung von Bauteilen wird die Simulation schon seit Langerem eingesetzt. Seit Kurzem stehen auch Tools zur autonomen Optimierung von Lauf- und Anschnittsystemen zur Verfugung.

   Leichtbaubestrebungen im Auto-mobilbau haben zur vermehrten Substitution von (meist umgeformten) Strukturbauteilen aus Stahl hin zu Gussteilen aus Leichtmetall gefuhrt. Aufgrund ihrer Dimensionen sind solche Bauteile besonders anfallig fur auftretenden Verzug durch GieB-eigenspannungen und Warmrisse.

Dies wiederum fuhrt zum vermehrten Bedarf fur die Spannungssimulation in der GieBereibranche. Ein weiteres Einsatzgebiet fur die Spannungssi-mulation ist die Identifizierung versa-genskritischer Bereiche in Dauerfor
Mit einer V-Probe lasst sich beispielsweise uberprufen, inwiefern sich der Verzug der Gussteile mit Hilfe kommerzieller Simulationssoftware nachbilden lasst

men zur Optimierung der Werkzeugstandzeiten.
   All diese Entwicklungen verdanken ihren noch immer anhaltenden Sie-geszug nicht zuletzt der rasanten Entwicklungen auf dem Hardwaresektor, die es ermoglichen, Simulationen auf sehr groBen Netzen in vernunftigen Zeiten durchzufuhren. Diese Neuerungen erlauben es auch, immer kom-plexere physikalische Modelle, wie z.B. lokale Werkstorfparameter oder Bildung und Migration von Kerngasen, miteinzubeziehen.
   Das wohl ambitionierteste Forschungsprogramm im Hinblick auf die nachsten Jahre und Jahrzehnte beschaftigt sich mit der Entwicklung ska-lenubergreifender Simulation. Ziel ist es hierbei physikalische Modelle der Vorgange im Werkstoff uber mehrere Langenskalen, beginnend beim Atom bis hin zu den Abmessungen von Bauteilen und Werkzeugen zu ent-wickeln. Wie lange es dauern wird, bis die Ergebnisse in der industriellen Forschung und Entwicklung Einzug finden, ist vom jetzigen Standpunkt aus schwer abzuschatzen, da auch externe Faktoren, wie etwa die Verfug-barkeit kostengunstiger Hochleistungsrechner, miteinzubeziehen sind.


                         (© 2013 Giesserei-Verlag GmbH, Dusseldorf, Germany)

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