Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt

2026-10-06T04:36:13Z

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{{T}}

{{BR}}
= Einleitung =

'''Urformen Gießen und Pulvermetallurgie – Urformverfahren wirtschaftlich vergleichen'''

Du arbeitest in der Ausbildung an einem Fertigungsauftrag: Ein metallisches Bauteil soll in unterschiedlichen Stückzahlen hergestellt werden. Zur Wahl stehen ein Gießverfahren und die pulvermetallurgische Route Pressen und Sintern. Deine Entscheidung soll nicht nach Bauchgefühl fallen, sondern nach '''Stückzahl, Werkzeugkosten, Prozesskosten und Nacharbeit'''.

Merksatz für den Kurs:

'''Niedrige Werkzeugkosten können bei kleinen Stückzahlen wichtiger sein. Hohe Werkzeugkosten können sich bei großen Stückzahlen durch niedrige Stückkosten und geringe Nacharbeit amortisieren.'''

[[Datei:Casting schematic view high pressure.gif|500px|rahmenlos|center]]

'''Sicherheitsregel:''' In diesem Kurs beobachtest, vergleichst und simulierst Du Fertigungsabläufe. Reale Arbeiten mit Metallschmelzen, heißen Werkzeugen, Öfen, Metallpulvern oder brennbaren Stäuben sind '''keine Schüler- oder Auszubildendenversuche ohne fachliche Anleitung'''. Praktische Demonstrationen dürfen nur unter verantwortlicher fachlicher Aufsicht, auf Grundlage der betrieblichen Gefährdungsbeurteilung und Betriebsanweisung sowie mit geeigneter technischer Schutzmaßnahme, Absaugung beziehungsweise Lüftung, persönlicher Schutzausrüstung und festgelegtem Notfallkonzept stattfinden. '''Keine unbeaufsichtigten Versuche.'''

{{BR}}
== Lernziele und Ausbildungsauftrag ==

Nach dem Kurs kannst Du [[Urformen|Urformverfahren]] wirtschaftlich vergleichen, einen einfachen Kostenvergleich durchführen, Nacharbeit als Kostenfaktor berücksichtigen und Sicherheitsrisiken erkennen.

'''Ausbildungsauftrag:''' Wähle für den Modellfall „Rasthebel R40“ bei verschiedenen Jahresstückzahlen das wirtschaftlich geeignetere Verfahren und begründe Deine Entscheidung technisch und wirtschaftlich.

{{BR}}
= Lerneinheit 1: Urformen in drei Minuten =

Beim [[Urformen]] entsteht aus einem formlosen Stoff ein geometrisch bestimmter fester Körper. Beim [[Gießen (Urformen)|Gießen]] wird ein flüssiger oder breiiger Werkstoff in eine Form eingebracht und erstarrt dort. In der [[Pulvermetallurgie]] werden Metallpulver unter anderem in einem Werkzeug verdichtet und anschließend gesintert.

'''Wichtig zur Einordnung:''' Das Pressen eines Pulvers ist ein Urformvorgang. Das anschließende [[Sintern]] wird in der DIN-Systematik der Fertigungsverfahren dem Ändern von Stoffeigenschaften zugeordnet, ist aber ein zentraler Schritt der pulvermetallurgischen Prozesskette.

{{BR}}
== Mini-Auftrag 1: Verfahren erkennen ==

Ordne auf einem Arbeitsblatt die Begriffe '''Schmelze''', '''Pulver''', '''Form''', '''Matrize''', '''Erstarren''', '''Pressen''' und '''Sintern''' den beiden Prozessketten zu. Arbeite nur mit Karten oder digitalen Elementen.

{{BR}}
= Lerneinheit 2: Gießen – Form, Werkzeug und Nacharbeit =

Beim Gießen unterscheiden sich verlorene Formen und Dauerformen deutlich in ihrer Kostenstruktur.

{| class="wikitable"
! Merkmal
! Sandguss mit verlorener Form
! Druckguss mit Dauerform
|-
| Werkzeug/Form
| Modell und Formherstellung; Form wird nach dem Guss zerstört
| aufwendiges metallisches Dauerwerkzeug
|-
| Typische wirtschaftliche Tendenz
| flexibel bei kleineren bis mittleren Stückzahlen
| hohe Stückzahlen begünstigen die Werkzeugamortisation
|-
| Maßhaltigkeit/Oberfläche
| häufig mehr Nacharbeit erforderlich
| häufig höhere Maßhaltigkeit und bessere Oberfläche
|-
| Stückkostenwirkung
| niedrigerer Fixkostenanteil, aber höhere variable Kosten möglich
| hoher Fixkostenanteil, bei großer Stückzahl niedriger Werkzeugkostenanteil je Stück
|}

{{BR}}
== Ablaufanimation: Gießen beobachten ==

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=fCyaJ8Q76U8 |500|center}}

'''Arbeitsauftrag zur Animation:''' Stoppe das Video an drei Stellen. Notiere jeweils, ob gerade Formherstellung, Gießen, Erstarren oder Entformen/Nacharbeit zu sehen ist. Markiere zusätzlich, an welchen Stellen Du Kosten für Form, Energie oder Nacharbeit erwartest.

Die Animation wird nur zur Prozessbeobachtung genutzt. Sie ist '''keine Anleitung für einen eigenen Gießversuch'''.

{{BR}}
== Werkzeugbild: Kaltkammer-Druckguss ==

[[Datei:Cold chamber die casting machine schematic 5.svg|500px|rahmenlos|center]]

Die Grafik zeigt schematisch eine Kaltkammer-Druckgießmaschine mit beweglicher und fester Formhälfte, Gießkammer und Presskolben.

'''Werkzeugauftrag:''' Suche in der Grafik die Formhälften. Begründe in zwei Sätzen, weshalb ein präzise gefertigtes Dauerwerkzeug hohe Fixkosten verursacht, sich aber bei großen Stückzahlen rechnen kann.

{{BR}}
== Werkzeugbilder: Maschine und Form ==

[[Datei:Diecasting machine.jpg|500px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Magnesium die casting dies.jpg|500px|rahmenlos|center]]

Das zweite Bild zeigt Druckgießwerkzeuge für Magnesium. Es dient ausschließlich der Werkzeuganalyse. Arbeiten mit Magnesiumschmelzen erfordern besondere betriebliche Schutzmaßnahmen und gehören ausschließlich in fachlich geführte industrielle beziehungsweise ausbildungsgeeignete Einrichtungen.

{{BR}}
== Praxisbeobachtung: Sandguss professionell ansehen ==

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=30a_ZloJnPQ |500|center}}

'''Beobachtungsauftrag:''' Erstelle eine Prozesskette aus höchstens sechs Karten. Kennzeichne mit einem „N“ alle Schritte, an denen nach dem Erstarren Nacharbeit entstehen kann.

{{BR}}
= Lerneinheit 3: Pulvermetallurgie – Pressen und Sintern =

Bei der konventionellen Pulvermetallurgie werden geeignete Metallpulver vorbereitet, in eine Matrize gefüllt, verdichtet, als sogenannter Grünling ausgestoßen und anschließend in kontrollierter Atmosphäre gesintert. Je nach Bauteil folgen Kalibrieren, Wärmebehandlung oder mechanische Nacharbeit.

[[Datei:Powder Compaction Press.jpg|500px|rahmenlos|center]]

'''Werkzeugauftrag:''' Vergleiche die Pulverpresse mit dem Druckgusswerkzeug. Welche Bauteilbereiche müssen bei beiden Verfahren durch präzise Werkzeuggeometrien erzeugt werden?

{{BR}}
== Ablaufbild: Sintern ==

[[Datei:Sintering process diagram vector.svg|500px|rahmenlos|center]]

'''Merke:''' Pulvermetallurgie kann endkonturnah fertigen. Das reduziert bei geeigneter Bauteilgeometrie Materialverlust und mechanische Nacharbeit. Komplexe Hinterschneidungen oder seitliche Bohrungen können beim konventionellen axialen Pressen jedoch zusätzliche Bearbeitung erfordern.

{{BR}}
== Video: Pulvermetallurgie im Überblick ==

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=_eM49JlmFp0 |500|center}}

'''Arbeitsauftrag:''' Notiere während des Videos vier Prozessschritte. Schreibe hinter jeden Schritt entweder '''Fixkosten''', '''variable Kosten''' oder '''beides'''. Vergleiche anschließend Deine Zuordnung mit einer Partnerin oder einem Partner.

{{BR}}
= Lerneinheit 4: Wirtschaftlichkeit mit einer einfachen Formel =

Für einen ersten Vergleich genügt ein vereinfachtes Kostenmodell:

'''Gesamtkosten = Werkzeugkosten + Stückzahl × variable Kosten je Stück'''

und

'''Stückkosten = Werkzeugkosten / Stückzahl + Prozesskosten je Stück + Nacharbeit je Stück'''

Das Modell zeigt den Grundgedanken. In echten Betrieben kommen unter anderem Ausschuss, Energie, Personal, Instandhaltung, Prüfkosten, Materialpreise, Rüstzeiten, Maschinenstundensätze, Logistik und Qualitätsanforderungen hinzu.

{{BR}}
== Was die Stückzahl verändert ==

Je größer die Stückzahl wird, desto kleiner wird der Werkzeugkostenanteil je Bauteil. Deshalb können Verfahren mit teuren Werkzeugen bei großen Serien wirtschaftlich werden.

'''Beispiel:''' Ein Werkzeug für 30.000 € belastet bei 500 Teilen jedes Teil rechnerisch mit 60 €. Bei 50.000 Teilen sind es nur noch 0,60 € je Teil.

{{BR}}
= Ausbildungsfall: Rasthebel R40 =

Ein Ausbildungsbetrieb prüft zwei mögliche Fertigungswege für einen kleinen metallischen Rasthebel. Die folgenden Zahlen sind ein '''didaktischer Modellfall''' und keine Marktpreise oder Angebote.

{| class="wikitable"
! Kostenart
! Sandguss
! Pulvermetallurgie Pressen und Sintern
|-
| Werkzeugkosten
| 2.000 €
| 30.000 €
|-
| Prozesskosten je Stück
| 4,80 €
| 1,40 €
|-
| Nacharbeit je Stück
| 3,20 €
| 0,60 €
|-
| Variable Kosten je Stück
| 8,00 €
| 2,00 €
|}

{{BR}}
== Arbeitsauftrag A: Stückkosten berechnen ==

Berechne die Stückkosten für '''500''', '''5.000''' und '''50.000''' Teile.

{| class="wikitable"
! Stückzahl
! Sandguss
! Pulvermetallurgie
! Wirtschaftlichere Variante im Modell
|-
| 500
| 12,00 €
| 62,00 €
| Sandguss
|-
| 5.000
| 8,40 €
| 8,00 €
| Pulvermetallurgie knapp günstiger
|-
| 50.000
| 8,04 €
| 2,60 €
| Pulvermetallurgie
|}

{{BR}}
== Arbeitsauftrag B: Break-even bestimmen ==

Setze die Gesamtkosten gleich:

'''2.000 € + 8,00 € × n = 30.000 € + 2,00 € × n'''

Im Modell liegt der Schnittpunkt bei ungefähr '''4.667 Teilen'''.

'''Entscheidungsregel:''' Der rechnerische Break-even ist noch keine Freigabe für ein Verfahren. Werkstoff, Bauteilgeometrie, Festigkeitsanforderungen, Toleranzen, Porosität, Oberflächenanforderungen, Maschinenkapazität und Prozesssicherheit müssen ebenfalls passen.

{{BR}}
== Gestufte Hilfen ==

'''Hilfe 1 – Einstieg:''' Addiere zuerst Prozesskosten und Nacharbeit je Stück.

'''Hilfe 2 – Rechenweg:''' Teile die Werkzeugkosten durch die Stückzahl und addiere anschließend die variablen Kosten.

'''Hilfe 3 – Break-even:''' Setze beide Gesamtkostenfunktionen gleich und löse nach n auf.

{{BR}}
= Lerneinheit 5: Sicherheit – Hitze, Feuer, Abgase und Metallstaub =

Gießerei- und Pulverprozesse sind industrielle Verfahren mit erheblichen Gefährdungen. Sicherheit hat Vorrang vor jeder Demonstration.

'''Beim Gießen können auftreten:''' sehr heiße Schmelzen, Wärmestrahlung, Spritzer, heiße Formen und Werkzeuge, Brandgefahren sowie gefährliche Gase, Rauche und Stäube. Je nach Metall, Formstoff, Binder und Prozess können unter anderem Metallrauche, Kohlenmonoxid oder weitere Gefahrstoffe entstehen. Feuchtigkeit an ungeeigneter Stelle kann beim Kontakt mit sehr heißen Schmelzen zu schlagartiger Dampfentwicklung und gefährlichem Auswurf führen.

'''Bei Metallpulvern können auftreten:''' einatembare Stäube, brennbare oder explosionsfähige Staub-Luft-Gemische, elektrostatische Zündquellen und – abhängig vom Metall – besondere Reaktionen mit Wasser oder anderen Stoffen. Beim Sintern kommen hohe Ofentemperaturen und je nach Anlage Schutz- oder Prozessgase hinzu. Bestimmte Schutzgase können Sauerstoff verdrängen.

'''Brand- und Explosionsschutz:''' Geeignete Lösch- und Notfallmaßnahmen sind werkstoff- und anlagenspezifisch. Es gibt '''keine improvisierten Löschversuche'''. Es gelten ausschließlich freigegebene Betriebsanweisungen, Brandschutzkonzepte und die Anweisungen der fachlich verantwortlichen Person.

'''Für Lernende gilt:''' keine Schmelze herstellen, keine heißen Tiegel handhaben, keine Metallpulver ausschütten oder aufwirbeln, keine Pulver entzünden, keine Staubexplosion demonstrieren und keine eigenständigen Versuche an Öfen oder Pressen durchführen.

{{BR}}
== Sichere Fertigungssimulationen ==

{| class="wikitable"
! Simulation
! Material
! Konkreter Arbeitsauftrag
! Sicherheitsniveau
|-
| Ablaufkarten Gießen
| gedruckte Karten oder digitale Karten
| Ordne Formherstellung, Form schließen, Gießen, Erstarren, Entformen und Nacharbeit
| kein realer Heißprozess
|-
| Ablaufkarten Pulvermetallurgie
| gedruckte Karten oder digitale Karten
| Ordne Pulver bereitstellen, Matrize füllen, Pressen, Grünling ausstoßen, Sintern und Kalibrieren
| kein reales Metallpulver
|-
| Kosten-Simulation
| Tabellenkalkulation oder Taschenrechner
| Berechne Stückkosten für fünf Stückzahlen und markiere den Schnittpunkt
| rein rechnerisch
|-
| Gefährdungsanalyse
| Fotos, Animationen und Videos
| Kennzeichne thermische, mechanische, chemische sowie Brand- und Staubgefahren
| reine Beobachtung
|-
| Werkzeugvergleich
| Werkzeugbilder
| Markiere wiederverwendbare Werkzeugbereiche und leite Fixkostentreiber ab
| reine Bildanalyse
|}

{{BR}}
= Basis-, Anwendungs- und Transfertraining =

{{BR}}
== Basisaufgabe ==

'''Aufgabe:''' Warum ist im Modellfall bei 500 Teilen der Sandguss günstiger?

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Begründetes Feedback:''' Beim Sandguss sind die Werkzeugkosten im Modell mit 2.000 € deutlich niedriger. Die höheren variablen Kosten fallen bei nur 500 Teilen weniger stark ins Gewicht. Beim pulvermetallurgischen Verfahren verteilen sich 30.000 € Werkzeugkosten auf zu wenige Teile.
</div>

{{BR}}
== Anwendungsaufgabe ==

'''Aufgabe:''' Der Betrieb erwartet 5.000 Teile. Entscheide anhand der Modellkosten und nenne eine Unsicherheit Deiner Entscheidung.

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Begründetes Feedback:''' Im Modell kostet Sandguss 8,40 € je Teil und Pulvermetallurgie 8,00 € je Teil. Die Pulvermetallurgie ist damit nur knapp günstiger. Schon kleine Änderungen bei Nacharbeit, Ausschuss, Werkzeugstandzeit oder Material können die Entscheidung verschieben.
</div>

{{BR}}
== Transferaufgabe ==

'''Aufgabe:''' Der Konstrukteur ergänzt eine seitliche Bohrung, die beim axialen Pulverpressen nicht direkt erzeugt werden kann. Wie verändert das wahrscheinlich die Wirtschaftlichkeit?

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Begründetes Feedback:''' Eine zusätzliche mechanische Bearbeitung erhöht die Nacharbeitskosten der pulvermetallurgischen Variante. Dadurch steigt deren Stückpreis und der Break-even kann sich zu höheren Stückzahlen verschieben. Die Konstruktion muss deshalb fertigungsgerecht bewertet werden.
</div>

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}

'''Was beschreibt Urformen?'''
(Herstellen eines festen Körpers aus formlosem Stoff)
(!Trennen eines Werkstücks durch Spanen)
(!Verbinden zweier fertiger Bauteile)
(!Beschichten einer Oberfläche)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welcher Kostenanteil sinkt je Stück, wenn die Stückzahl bei gleichen Werkzeugkosten steigt?'''
(Werkzeugkostenanteil)
(!Materialdichte)
(!Schmelztemperatur)
(!Bauteilhärte)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Form wird beim klassischen Sandguss nach dem Guss zerstört?'''
(Verlorene Form)
(!Dauerform)
(!Pressmatrize)
(!Kalibrierlehre)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was folgt beim konventionellen Pressen und Sintern typischerweise auf das Pressen?'''
(Sintern)
(!Lackieren)
(!Fräsen als Pflichtschritt)
(!Galvanisieren als Pflichtschritt)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum eignet sich Pulvermetallurgie häufig für große Serien?'''
(Hohe Werkzeugkosten können sich auf viele Teile verteilen)
(!Metallpulver benötigt grundsätzlich kein Werkzeug)
(!Jedes Bauteil wird einzeln von Hand geformt)
(!Die Stückzahl beeinflusst die Kosten nicht)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Größe gehört im Modell direkt zu den variablen Stückkosten?'''
(Nacharbeit je Stück)
(!Einmalige Werkzeugbeschaffung)
(!Gebäudekauf)
(!Produktentwicklung als einmaliger Betrag)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was kann die Nacharbeit bei einem pulvermetallurgischen Bauteil erhöhen?'''
(Eine nicht direkt pressbare seitliche Bohrung)
(!Eine größere Jahresstückzahl allein)
(!Eine niedrigere Werkzeugkostenumlage)
(!Eine korrekte Ablaufkarte)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Gefahr ist beim Umgang mit heißen Metallschmelzen wesentlich?'''
(Schwere Verbrennungen und Spritzer)
(!Papierstau)
(!Bildschirmblendung)
(!Druckergeräusche)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Gefahr kann bei bestimmten feinen Metallpulvern auftreten?'''
(Explosionsfähige Staub-Luft-Gemische)
(!Gefrieren bei Raumtemperatur)
(!Automatische Entmagnetisierung)
(!Vollständige Gefahrlosigkeit)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Wie sollen praktische Demonstrationen mit Schmelzen oder Metallpulvern durchgeführt werden?'''
(Nur fachlich angeleitet mit festgelegten Schutzmaßnahmen)
(!Unbeaufsichtigt nach Unterrichtsschluss)
(!Als freiwilliger Heimversuch)
(!Ohne Gefährdungsbeurteilung)

{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==

<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Sandguss || verlorene Form
|-
| Druckguss || metallische Dauerform
|-
| Matrize || Werkzeug zum Pulverpressen
|-
| Grünling || gepresstes Bauteil vor dem Sintern
|-
| Sintern || thermische Verdichtung und Bindung von Pulverteilchen
|-
| Werkzeugkosten || Fixkosten
|-
| Nacharbeit || zusätzliche Bearbeitung nach dem Urformen
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==

<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Thema
|-
| '''Sandguss'''
| verlorene Form
|-
| '''Druckguss'''
| wiederverwendbare metallische Form
|-
| '''Pulverpressen'''
| Verdichten in einer Matrize
|-
| '''Sintern'''
| Wärmebehandlung des gepressten Pulverteils
|-
| '''Break-even'''
| Schnittpunkt zweier Kostenverläufe

|}
{{E}}

<br>

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==

<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Druckguss || Welches Gießverfahren arbeitet mit einer metallischen Dauerform und hohem Einspritzdruck?
|-
| Sintern || Wie heißt die Wärmebehandlung des gepressten Pulverbauteils?
|-
| Matrize || Wie heißt das formgebende Werkzeug beim Pulverpressen?
|-
| Grünling || Wie heißt das gepresste Bauteil vor dem Sintern?
|-
| Sandform || Welche verlorene Form ist typisch für den Sandguss?
|-
| Nacharbeit || Wie heißt die zusätzliche Bearbeitung nach dem Urformen?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==

<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Urformen+Gießen+und+Pulvermetallurgie+Urformverfahren+wirtschaftlich+vergleichen </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==

<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Beim Urformen entsteht aus einem formlosen Stoff ein { fester } Körper. Beim Gießen wird der Werkstoff zunächst als { Schmelze } in eine Form eingebracht. Eine Sandform ist normalerweise eine { verlorene } Form. Beim Druckguss verursacht das metallische Werkzeug hohe { Fixkosten }. In der Pulvermetallurgie wird das Pulver vor dem Sintern häufig { gepresst }. Das gepresste Bauteil vor dem Sintern heißt { Grünling }. Bei steigender Stückzahl sinkt der Werkzeugkostenanteil pro { Stück }. Zusätzliche Bearbeitung nach dem Urformen wird als { Nacharbeit } bezeichnet. Praktische Demonstrationen mit heißen Werkstoffen oder Metallpulvern erfolgen nur unter fachlicher { Aufsicht }.
</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===

# [[Urformen|Verfahrenskarten]]: Erstelle sechs Karten für die Prozesskette Gießen und sechs Karten für Pressen und Sintern. Verwende nur Text oder ungefährliche Bildmaterialien.
# [[Werkzeugkosten|Kostenfarben]]: Markiere in einer vorgegebenen Kostenrechnung Werkzeugkosten, Prozesskosten und Nacharbeit mit drei unterschiedlichen Kennzeichnungen.
# [[Arbeitssicherheit|Gefahrenbild]]: Wähle eines der eingebetteten Medien und kennzeichne mindestens vier sichtbare oder zu erwartende Gefährdungen.
# [[Nacharbeit|Nacharbeitscheck]]: Sammle vier Beispiele für mögliche Nacharbeit bei Guss- oder Pulvermetallurgiebauteilen.

{{BR}}
=== Standard ===

# [[Break-even|Kostenkurve]]: Zeichne für den Rasthebel R40 die Gesamtkosten von Sandguss und Pulvermetallurgie für mindestens fünf Stückzahlen.
# [[Druckguss|Werkzeuganalyse]]: Beschrifte auf der schematischen Druckgussgrafik Formhälften, Gießkammer und Presskolben und ordne jedem Element einen möglichen Kosten- oder Verschleißfaktor zu.
# [[Pulvermetallurgie|Fertigungsgerechte Konstruktion]]: Skizziere ein Bauteil, das sich gut axial pressen lässt, und kennzeichne eine Geometrie, die zusätzliche Nacharbeit auslösen könnte.
# [[Gefährdungsbeurteilung|Sicherheitsmatrix]]: Ordne die Gefahren Hitze, Metallrauch, Staub, Brand, Explosion und bewegte Maschinenteile den Kategorien thermisch, chemisch oder mechanisch zu und ergänze jeweils eine betriebliche Schutzebene.

{{BR}}
=== Schwer ===

# [[Wirtschaftlichkeit|Sensitivitätsanalyse]]: Erhöhe im Modell die Nacharbeit der Pulvermetallurgie von 0,60 € auf 1,80 € je Stück. Berechne den neuen Break-even und begründe die Verschiebung.
# [[Fertigungsverfahren|Verfahrensentscheidung]]: Formuliere eine Entscheidungsvorlage für 3.000, 10.000 und 100.000 Teile. Berücksichtige Kosten, Geometrie, Qualität und Prozessrisiken.
# [[Konstruktion|Designänderung]]: Analysiere, wie eine seitliche Bohrung, enge Toleranz oder hohe Oberflächenanforderung die Entscheidung zwischen Sandguss und Pressen/Sintern beeinflussen könnte.
# [[Arbeitssicherheit|Unterweisungsentwurf]]: Entwickle eine fünfminütige Sicherheitsunterweisung für eine reine Beobachtungsdemonstration im Ausbildungsbetrieb. Die Unterweisung muss ausdrücklich festlegen, dass Lernende weder Schmelze noch Metallpulver selbst handhaben.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =

# [[Kostenvergleich|Entscheidung unter Unsicherheit]]: Zwei Verfahren unterscheiden sich nur um 0,20 € je Stück. Erläutere, welche zusätzlichen Daten Du vor einer Investitionsentscheidung anfordern würdest.
# [[Break-even|Break-even und Risiko]]: Begründe, warum ein rechnerischer Break-even von 4.667 Teilen bei einer unsicheren Jahresmenge von 3.000 bis 6.000 Teilen allein noch keine sichere Investitionsentscheidung erlaubt.
# [[Fertigungsgerechte Konstruktion|Konstruktionsänderung]]: Erkläre, wie eine zusätzliche Querbohrung die Wirtschaftlichkeit eines konventionell gepressten Pulvermetallurgiebauteils verändern kann.
# [[Nacharbeit|Qualitätsanforderung]]: Ein Kunde verschärft die Oberflächentoleranz. Leite ab, wie sich dadurch Nacharbeit und Verfahrenswahl verändern könnten.
# [[Arbeitssicherheit|Schutzkonzept]]: Vergleiche die Gefährdungen einer heißen Gießdemonstration und einer Pulverhandhabung. Begründe, warum beide nur unter fachlicher Leitung und mit unterschiedlichen technischen Schutzmaßnahmen stattfinden dürfen.
# [[Lebenszykluskosten|Transfer]]: Ein Werkzeug ist teuer, hält aber sehr lange. Erläutere, wie Werkzeugstandzeit, Wartung und Ausschuss in einen erweiterten Wirtschaftlichkeitsvergleich eingehen.

<br>
<br>

{{BR}}
= Lernnachweis =

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:

# [[Urformen|Urformen]] fachlich erklären und Gießen sowie Pulverpressen einordnen kannst.
# [[Gießen|Gießverfahren]] hinsichtlich verlorener und dauerhafter Formen unterscheiden kannst.
# [[Pulvermetallurgie|Pressen und Sintern]] als Prozesskette beschreiben kannst.
# [[Werkzeugkosten|Werkzeugkosten]], variable Kosten und [[Nacharbeit]] unterscheiden kannst.
# [[Break-even|Break-even-Berechnungen]] durchführen und kritisch interpretieren kannst.
# eine Verfahrensentscheidung nicht nur mit Stückkosten, sondern auch mit Geometrie, Werkstoff, Qualität und Prozessfähigkeit begründen kannst.
# Gefährdungen durch heiße Werkstoffe, Feuer, Abgase, Metallrauche, Stäube und explosionsfähige Atmosphären erkennen kannst.
# erklären kannst, warum praktische Demonstrationen ausschließlich fachlich angeleitet und niemals unbeaufsichtigt stattfinden dürfen.

<br>
<br>

{{BR}}
= Fachliche Quellen und Medienrechte =

'''Fachliche Quellen, geprüft am 05.10.2026:'''

# [https://de.wikipedia.org/wiki/Urformen Wikipedia: Urformen] – Einordnung des Urformens nach DIN 8580.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Gie%C3%9Fen_%28Urformen%29 Wikipedia: Gießen] – Grundprinzip des Gießens.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Gie%C3%9Fverfahren Wikipedia: Gießverfahren] – verlorene Formen, Dauerformen und wirtschaftliche Einordnung.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Sandformverfahren Wikipedia: Sandformverfahren] – verlorene Sandform und Entformen.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Pulvermetallurgie Wikipedia: Pulvermetallurgie] – Pressen, Sintern und Serienfertigung.
# [https://www.epma.com/what-is-pm/ European Powder Metallurgy Association: What is PM?] – Prozesskette und wirtschaftliche Merkmale der Pulvermetallurgie.
# [https://www.epma.com/what-is-pm/powder-metallurgy-process/conventional-press-sinter/ European Powder Metallurgy Association: Conventional Press & Sinter] – Grenzen der axialen Formgebung und mögliche Nacharbeit.
# [https://www.hoganas.com/globalassets/downloads/handbooks/handbook-3_design_and_mechanical_properties_1039hog.pdf Höganäs Handbook for Sintered Components] – fertigungsgerechte Konstruktion und wirtschaftliche Betrachtung.
# [https://publikationen.dguv.de/regelwerk/dguv-regeln/3750/branche-giessereien DGUV Regel 109-608 Branche Gießereien] – Gefährdungen durch Schmelzen, Gefahrstoffe, Stäube, Brände und Explosionen.
# [https://www.dguv.de/fb-holzundmetall/sg/sg_hwgh/giesserei/index.jsp?query=webcode+d1166801 DGUV Fachbereich Gießereien] – betriebliche Arbeitsschutzthemen beim Gießen.
# [https://www.baua.de/DE/Angebote/Regelwerk/TRGS/TRGS-720 BAuA TRGS 720] – Gefährliche explosionsfähige Gemische und Gefährdungsbeurteilung.

'''Medienprüfung und Rechte, geprüft am 05.10.2026:'''

# [[Datei:Casting schematic view high pressure.gif]] – Wikimedia Commons, Public Domain.
# [[Datei:Cold chamber die casting machine schematic 5.svg]] – Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0/GFDL.
# [[Datei:Diecasting machine.jpg]] – Wikimedia Commons, Public Domain.
# [[Datei:Magnesium die casting dies.jpg]] – Wikimedia Commons, CC BY 3.0.
# [[Datei:Powder Compaction Press.jpg]] – Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.
# [[Datei:Sintering process diagram vector.svg]] – Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.
# [https://www.youtube.com/watch?v=fCyaJ8Q76U8 Sand Casting Animation] – per YouTube eingebettet; keine Kopie oder Neulizenzierung.
# [https://www.youtube.com/watch?v=30a_ZloJnPQ Precision Sand Casting] – über eine Seite der American Foundry Society verifiziert; per YouTube eingebettet.
# [https://www.youtube.com/watch?v=_eM49JlmFp0 EPMA: What is Powder Metallurgy?] – über die European Powder Metallurgy Association verifiziert; per YouTube eingebettet.

Bei YouTube-Medien verbleiben die Rechte bei den jeweiligen Rechteinhabern und die Verfügbarkeit richtet sich nach YouTube. Die Lizenzangaben der Wikimedia-Medien stammen aus den jeweiligen Commons-Dateibeschreibungen.

{{BR}}
= OERs zum Thema =

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Urformen </iframe>

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =

{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Urformen]]'''
# [[Gießen]]
# [[Sandguss]]
# [[Druckguss]]
# [[Pulvermetallurgie]]
# [[Sintern]]
# [[Werkzeugkosten]]
# [[Nacharbeit]]
# [[Break-even]]
# [[Arbeitssicherheit]]
|}

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]
[[Kategorie:Metalltechnik]]
[[Kategorie:Ausbildung]]
[[Kategorie:Berufliche Bildung]]
[[Kategorie:Gießen]]
[[Kategorie:Pulvermetallurgie]]
[[Kategorie:Arbeitssicherheit]]
[[Kategorie:Wirtschaftlichkeit]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Urformen Gießen und Pulvermetallurgie – Urformverfahren wirtschaftlich vergleichen - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt