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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.

Übersicht

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 Maschinenbaus

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

Grundlagen

Die Grundlagen im Maschinenbau bilden folgende Gebiete:

Technische Mechanik:

Technische Thermodynamik

Strömungsmechanik: FluidstatikFluiddynamik • Ähnlichkeitsmechanik • StromfadentheoriePotentialströmung

Werkstofftechnik: KornDiffusionLegierungEisen-Kohlenstoff-DiagrammKorrosionVerschleißTribologieWerkstoffprüfung

Konstruktionslehre: Technisches ZeichnenToleranzenPassungMaschinenelemente

Regelungstechnik: RegelkreisRegelstreckeRegler

Fertigungsverfahren

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 -steuerung • Fertigungsmesstechnik • Fertigungsmittel (Werkzeuge, Werkzeugmaschinen, Messmittel, Prüfmittel,Vorrichtungen) • FertigungstypQualitätsmanagement • Computerintegrierte 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 (BohrenDrehenFräsenHobelnHonenLäppenRäumenReibenSägenSchleifenStoßen • Strahlspanen) • FunkenerodierenElektrochemisches Abtragen • Thermisches Trennen • Laserschneiden

Rührreibschweißen

Fügen: An- und EinpressenClinchenKlebenLötenNietenSchweißen • Textiles Fügen • Verschrauben

Beschichten: AuftragschweißenEmaillieren • Flammenbeschichten • Galvanisieren • Lackieren • Phosphatieren • Schmelztauchen • SpritzenSputternVerzinken

Stoffeigenschaftsändern: Anlassen • Auslagern • GlühenHärtenVergüten mehr

Fördertechnik

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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Maschinenelemente

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

AchseWelleKupplungBremse

Verbindungselemente: NietSchraubeBolzenStift • Sicherungselemente (Sicherungsring, Splint, Achshalter) • Schweißverbindung • Klebverbindung • • Passfeder

Federn:

Wälzlager: Wälzlager Kugellager • Tonnenlager • NadellagerZylinderrollenlager

Getriebe: RiemengetriebeKettengetriebe • Zahnradgetriebe

Dichtungen:

Zahnräder: Stirnrad • Kegelrad • Evolventenverzahnung

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Arbeits- und Kraftmaschinen

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, ) • Werkzeugmaschinen

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Fahrzeugtechnik

Die Fahrzeugtechnik befasst sich mit den verschiedenen Fahrzeugen.

Kraftfahrzeugtechnik: FahrzeugbauFahrdynamik

Schienenfahrzeugtechnik:

Schiffstechnik: Schiffbau • Elektrische Energieversorgung • Schiffsrumpf

Luftfahrttechnik: • AvionikFlugzeugbau

Raumfahrttechnik: • Raumflugmechanik

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Verfahrenstechnik

Die Verfahrenstechnik befasst sich mit der Umwandlung von Stoffen.

Mechanische Verfahrenstechnik: Zerkleinern • Agglomerieren • Granulieren • TrennenMischenLagern

Thermische Verfahrenstechnik: AbsorbierenRektifizierenExtrahierenVerdampfen • Kristallisieren • AdsorbierenTrocknen

Chemische Verfahrenstechnik: Chemische Reaktionstechnik

Bioverfahrenstechnik

Apparatetechnik: ApparatebauRohrleitungFlanschDruckbehälterReaktorGaswäscherVentilDichtung • Absorber • • Kolonne • Brüdenkondensator • OfenWärmeübertragerKondensator

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Artikel des Monats

MillingCutterHobbingInvolute.jpg

Als Schneidstoffe werden diejenigen Werkstoffe bezeichnet, aus denen der Schneidteil eines Zerspanungswerkzeugs mit geometrisch bestimmter Schneide besteht. Sie beeinflussen die Wirtschaftlichkeit spanender Prozesse wesentlich. Die heute noch anhaltende Entwicklung der Schneidstoffe geht auf die Mitte des 19. Jahrhunderts zurück und brachte eine Fülle verschiedener Materialien hervor. So gibt es fast für jeden Bearbeitungsfall einen besonders geeigneten Schneidstoff.

Der für den Spanabtrag verantwortliche Werkstoff an Zerspanwerkzeugen mit geometrisch unbestimmter Schneide (bspw. Schleifscheiben) wird Schleifmittel genannt.

Die wichtigsten Schneidstoffe sind Schnellarbeitsstahl, Hartmetalle, Schneidkeramiken und die superharten Schneidstoffe kubisches Bornitrid und Diamant. Artikel lesen

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Urheber: Florian Schott, Bild-Name: SchlichtenDrehen.jpg, Lizenz: CC BY-SA 4.0
Beschreibung:

Schlichtbearbeitung beim Drehen von Aluminium

Urheber: Scientific American 1862-12-27, Bild-Name: Brown-and-Sharpe-universal-miller-1861-001.png, Lizenz: Public domain
Beschreibung: Brown & Sharpe's groundbreaking universal milling machine, 1861. Displayed at the foot of the machine are the countershaft for the belt drive (which in operation would be above or behind the machine); a 3-jaw chuck and a vise (for mounting on the indexing head or on the table); and other miscellaneous tooling. Drawing reproduced in Woodbury 1972 [1960] from the original in the journal Scientific American, 1862-12-27. Public domain in U.S. (age).
Urheber: NASA, Bild-Name: Friction_Stir_Weld.jpg, Lizenz: Public domain
Beschreibung: This close-up view of the friction stir weld tack tool used to manufacture of space shuttle external tanks shows the process of tack welding barrel panels together. Barrels were previously fabricated using traditional fusion welding, but friction stir welding is different in that the materials are not melted. A rotating tool pin uses friction and applied pressure to join the 20-foot longitudinal panels together. Friction stir welding is the most recent upgrade to the space shuttle's external tank, the largest element of the shuttle and the only element that is not reusable. The new welding technique utilizes frictional heating combined with forging pressure to produce high-strength bonds virtually free of defects. Friction stir welding transforms the metals from a solid state into a "plastic-like" state, and then mechanically stirs the materials together under pressure to form a welded joint. Invented and patented by The Welding Institute, a British research and technology organization, the process is applicable to aerospace, shipbuilding, aircraft and automotive industries. One of the key benefits of this new technology is that it allows welds to be made on aluminium alloys that cannot be readily fusion arc welded, the traditional method of welding.
Urheber: unbekannt, Bild-Name: MillingCutterHobbingInvolute.jpg, Lizenz: CC BY-SA 2.0
Urheber: User:Niabot, Bild-Name: Qsicon_Exzellent.svg, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Beschreibung: Das Zeichen wird dazu genutzt, besonders gut geschriebene Artikel in der deutschsprachigen Wikipedia zu kennzeichnen
Urheber: User:Superdreadnought, User:Niabot, Bild-Name: Qsicon_lesenswert.svg, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Beschreibung: Bewertungsicon „Lesenswert“ der deutschsprachigen Wikipedia