Bauelemente mit handgeführten Werkzeugen fertigen - Anlagenmechaniker SHK - LF 1

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Bauelemente mit handgeführten Werkzeugen fertigen - Anlagenmechaniker SHK - LF 1

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Einleitung

Du lernst, einen berufstypischen Fertigungsauftrag aus dem Sanitär-, Heizungs- und Klimahandwerk vollständig zu bearbeiten: Auftrag und Zeichnung verstehen, geeignete Werkstoffe und handgeführte Werkzeuge auswählen, die Arbeit sicher planen, ein Bauelement herstellen oder als gefahrloses Modell simulieren, Maße kontrollieren und das Ergebnis dokumentieren. Maßstab ist das KMK-Lernfeld 1 im ersten Ausbildungsjahr mit einem Zeitrichtwert von 80 Unterrichtsstunden. Es umfasst ausdrücklich auch Werkzeuggeometrie, Biegen, Massen- und Kostenberechnung sowie die Reflexion der Arbeit.

Dein Lernziel: Du kannst einen fiktiven Auftrag für einen kleinen Haltewinkel aus Metall begründet planen, eine gestreckte Länge ermitteln, Werkzeuge und Prüfmittel auswählen, den Fertigungsprozess fachlich erläutern und anhand eines Prüfprotokolls beurteilen. Die Arbeitsprobe ist ein nicht tragendes Schulungsmodell; sie darf nicht ohne fachliche Auslegung in eine Trinkwasser-, Gas-, Heizungs- oder Befestigungsanlage eingebaut werden.

Sicherheitsgrenze: Praktisches Sägen, Feilen, Biegen und der Umgang mit scharfen Kanten erfolgen nur nach Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung und mit befugter Aufsicht. Ohne freigegebene Werkstatt bearbeitest du ein Papier- oder Kartonmodell oder führst die Fertigung als digitale Planung und Messsimulation durch. Dieser Kurs ersetzt weder die betriebliche Unterweisung noch die Ausbildungsordnung, den betrieblichen Ausbildungsplan, den Lehrplan des Bundeslandes oder Vorgaben der zuständigen Kammer.

Auftrag klären und technische Unterlagen auswerten

Beruflicher Kontext und vollständige Handlung

Ein SHK-Betrieb benötigt beispielsweise einen kleinen Montage- oder Abstandswinkel für ein reines Schulungsmodell einer Rohrtrasse. Bevor du anfasst, klärst du Funktion, Einbauort, Stückzahl, Maße, zulässige Abweichungen, Werkstoff, Oberflächenanforderung, Termin und Sicherheitsbedingungen. Der Lernprozess folgt der beruflichen vollständigen Handlung: informieren – planen – entscheiden – ausführen beziehungsweise simulieren – kontrollieren – bewerten. Rückfragen sind Qualitätsarbeit, nicht Ausdruck von Unsicherheit.

Unterscheide die Gesamtzeichnung einer Anlage, die Baugruppenzeichnung einer zusammengehörigen Einheit und die Teilzeichnung des einzelnen Werkstücks. Eine Stückliste nennt benötigte Teile mit Anzahl und Werkstoff. Ein Arbeitsplan ordnet die Fertigungsschritte und Prüfpunkte. Fehlende Angaben meldest du, statt Maße aus einem Bild zu schätzen.

Maße, Toleranzen und Werkstoffangaben

Nennmaß ist das festgelegte Sollmaß. Toleranz beschreibt den erlaubten Abweichungsbereich. Beispiel: Für die Breite 20,0 ± 0,5 mm sind Messergebnisse von 19,5 bis 20,5 mm zulässig, einschließlich der Grenzen. Eine gemessene Breite von 20,7 mm liegt außerhalb. Eine ungekennzeichnete Zeichnung darf nicht automatisch mit frei erfundenen Allgemeintoleranzen ergänzt werden. Suche zuerst nach Zeichnungslegende, anwendbarer Norm, Auftragsvorgabe und Freigabe durch die fachlich verantwortliche Person.

Ein Halbzeug ist ein weiterzuverarbeitendes Ausgangsprodukt, etwa Blech, Flachprofil oder Rohr. Bei der Bezeichnung „Flachstahl 20 × 2 mm“ stehen die Maße im Beispiel für Breite und Dicke; der Werkstoff muss zusätzlich nach Bestellung oder Materialzeugnis eindeutig feststehen. Technische Bemaßung orientiert sich an den tatsächlich anwendbaren Ausgaben von Normen, beispielsweise DIN EN ISO 129-1:2022-02. Für allgemeine geometrische Spezifikationen ist DIN EN ISO 22081:2022-10 relevant; die Anwendung muss im konkreten Zeichnungskontext geklärt werden. Normtexte werden hier nicht wiedergegeben.

Digitale Unterlagen und Datenschutz

Mit einem Zeichenprogramm oder CAD-Werkzeug kannst du Skizzen, Maßketten, Stücklisten und Arbeitspläne anlegen. Kennzeichne Version, Datum, Einheit und den Freigabestand; überprüfe Maßstab und Ausgabe auch nach einem Dateiexport. Eine Tabellenkalkulation kann Stückzahlen, Massen und Kosten berechnen. Verwende nur synthetische Auftragsdaten. Personenbezogene Kundendaten, Fotos bewohnter Räume, Adressen und interne Betriebszeichnungen gehören ohne Rechtsgrundlage und Freigabe weder in einen öffentlichen Lernkurs noch in externe KI-Systeme. Bei privaten Werkstattaufnahmen achtest du auf Bildrechte und Zustimmung.

Werkstoffe, Halbzeuge und Werkzeuge auswählen

Eigenschaften begründet vergleichen

Eisenwerkstoffe wie unlegierter Stahl sind häufig fest und gut für ein Übungsbauteil geeignet, können aber ohne Schutz korrodieren. Nichteisenmetalle wie Aluminium sind bei gleichem Volumen leichter und haben andere Spanbildungs- und Umformeigenschaften; Kupfer ist gut umformbar, aber teuer und kann Oberflächenkontakt und Materialpaarung beeinflussen. Kunststoffe besitzen stark sortenabhängige Festigkeit, Wärmeausdehnung und Temperaturbeständigkeit. Eine Werkstoffbezeichnung, Beschichtung oder Trinkwassereignung ist nicht allein aus der Farbe erkennbar.

Werkstoffgruppe	Typische Lernbeobachtung	Konsequenz für den Auftrag
Unlegierter Stahl	hohe Dichte; Korrosionsrisiko	Sägeblatt und Feile für Stahl wählen; Material nach Bearbeitung gegebenenfalls schützen
Aluminium	geringe Dichte; weicher als viele Stähle	geeignete Zahnung und Feile wählen; Schmieren nur nach Hersteller- und Betriebsanweisung
Kupfer	vergleichsweise weich und gut verformbar	Verformung und Oberflächenschäden beim Spannen vermeiden
Kunststoff	Erwärmung und Bruchverhalten sind sortenabhängig	passende Werkzeuge, geringe Wärmeentwicklung und Spannbackenschutz vorsehen

Die Auswahl richtet sich zugleich nach Funktion, Belastung, Umgebung, Korrosionsverträglichkeit, Lieferform, Kosten, Reparierbarkeit und Materialeinsatz. Eine Verbindung zu realen Trinkwasserleitungen, Gasinstallationen oder druckbeaufschlagten Systemen erfordert weitere spezifische Regeln und Fachkompetenz, die diese Modellaufgabe nicht vermittelt.

Dichte, Volumen und Bauteilmasse

Für einen rechteckigen, noch ungeformten Streifen gilt näherungsweise V = Länge × Breite × Dicke. Rechne konsequent in derselben Einheit. Ein Metallstreifen mit 80 mm × 20 mm × 2 mm besitzt 3.200 mm³ = 3,2 cm³ Volumen. Mit einer beispielhaften Stahldichte von 7,85 g/cm³ ergibt sich m = 3,2 × 7,85 = 25,12 g. Für Aluminium mit ungefähr 2,70 g/cm³ wären es bei gleichen Abmessungen 8,64 g. Die Werte sind Richtwerte; die tatsächliche Dichte entnimmst du dem Werkstoffdatenblatt. Abzüge für Öffnungen, Radien und Materialabtrag sind bei genaueren Berechnungen zu berücksichtigen.

== Werkzeuge und Hilfsmittel =@

Für manuelles Sägen benötigst du ein geeignetes, intaktes Metallsägeblatt mit passender Zahnung; für groben beziehungsweise feinen Abtrag eine passende Feile. Anreißnadel, Stahllineal, Winkel, Messschieber, entgratendes Handwerkzeug sowie ein fest montierter Schraubstock und gegebenenfalls weiche Schutzbacken ergänzen die Ausstattung. Fertigungsparameter bei Handwerkzeugen sind insbesondere Blatt- beziehungsweise Hiebart, geeignete Schnittführung, Spanabnahme, Anpresskraft und Bearbeitungszugabe. Sie ergeben sich aus Werkstoff, Geometrie und Herstellerangaben; eine einzige Zahnteilung ist nicht für alle Wanddicken richtig.

Abbildung: Eine Metallbügelsäge für handgeführtes Trennen; prüfe Blattspannung und unbeschädigten Griff vor dem Einsatz.

Abbildung: Oben sind Feilen zu sehen, unten eine Raspel. Für Metalloberflächen darfst du Feilen und grobe Holzraspeln nicht verwechseln.

Handbearbeitung und sicheres Arbeiten

Spanen durch Sägen und Feilen

Beim Spanen wird Werkstoff als Span abgetrennt. Beim Sägen schneiden viele kleine Zähne entlang einer Schnittlinie; beim Feilen tragen zahlreiche Schneiden Material ab. Ein sicher eingespannter Rohling verhindert Wegrutschen. Ein angerissenes Maß enthält nach dem Sägen häufig noch eine Bearbeitungszugabe, damit du die Endfläche kontrolliert mit der Feile herstellen kannst. Beim Feilen prüfst du in kurzen Abständen Ebenheit, Rechtwinkligkeit und Maß. Zu viel Abtrag kann nicht rückgängig gemacht werden.

Die Geometrie einer idealisierten Werkzeugschneide beschreibt der Freiwinkel α den Freiraum hinter der Schneide, der Keilwinkel β die Festigkeit des Schneidkeils und der Spanwinkel γ den Spanablauf. Im vereinfachten rechtwinkligen Schneidenquerschnitt ergeben sie zusammen 90°. Diese Beziehungen helfen beim Verstehen der Spanbildung; die tatsächlich geeigneten Schneidwinkel sind werkstoff-, werkzeug- und herstellerabhängig. Ein kleiner Keilwinkel kann leicht schneiden, aber die Kante empfindlicher machen. Bei zähem Material oder hartem Schneidstoff sind andere Geometrien nötig.

Beim Entgraten entfernst du scharfe Materialüberstände, ohne funktionsrelevante Kanten unzulässig abzurunden. Ein sauberer Übergang ist noch kein Nachweis der richtigen Abmessung: Sicht-, Tast- und Maßprüfung ergänzen sich.

Abbildung: Handgeführtes Entgratwerkzeug. Das Gerät wird nur für geeignete Kanten und mit geschützter Handhaltung benutzt.

Spannen, Körperhaltung und Schutzmaßnahmen

Prüfe Arbeitsplatzhöhe, Standsicherheit, Beleuchtung, Ordnung, intakte Werkzeuggriffe, Sägeblatt und Spannmittel. Spanne das Werkstück fest, möglichst nahe am bearbeiteten Bereich, ohne es zu verformen. Eine Feile benötigt ein fest sitzendes Heft; die spitze Angel ist kein Handgriff. Arbeite nicht mit beschädigten oder zweckentfremdeten Werkzeugen. Meißeln, Körnen, Sägen, Schneiden und Biegen können Splitter, Quetschstellen oder scharfe Kanten erzeugen.

Die betriebliche Gefährdungsbeurteilung legt technische und organisatorische Maßnahmen sowie benötigte persönliche Schutzausrüstung fest. Je nach Verfahren sind beispielsweise Schutzbrille, geeignetes Schuhwerk und sicherer Hautschutz erforderlich. Schnittschutzhandschuhe dürfen nur tätigkeits- und risikogerecht verwendet werden; an rotierenden Maschinen besteht Einzugsgefahr. Maschinenbearbeitung gehört als eigenes Thema insbesondere in Lernfeld 2. Trenne unfallträchtige Arbeiten von einer reinen Papiersimulation. Bei Defekten oder Unsicherheit: Arbeit stoppen und die aufsichtführende Fachkraft hinzuziehen.

Grundlagen: DGUV Information 209-001, Ausgabe 09/2024 und BGHM Arbeitsschutz Kompakt 009. Rechtliche Anforderungen zur Gefährdungsbeurteilung und Unterweisung stehen in der Betriebssicherheitsverordnung, insbesondere §§ 3, 4 und 12. Die jeweilige betriebliche Unterweisung und Herstelleranweisung hat für den konkreten Arbeitsplatz Vorrang vor allgemeiner Kursbeschreibung.

Ressourcen schonen und Arbeitsplätze sauber übergeben

Plane einen materialarmen Zuschnitt aus verfügbarem Halbzeug, vermeide unnötige Probeteile und sammle Metallreste getrennt nach betrieblichem Recyclingkonzept. Prüfe vor Verwendung von Ölen oder anderen Hilfsstoffen deren Notwendigkeit, Kennzeichnung und Entsorgung; Stoffe dürfen nicht in Abfluss oder Erdreich gelangen. Schütze fremdes Eigentum, Werkzeuge, Anlagen und personenbezogene Daten. Übergabe bedeutet: Werkstück geprüft, Arbeitsplatz gereinigt, Abfall gesichert, Mängel und offene Punkte dokumentiert.

Biegen, Fertigungswerte und Wirtschaftlichkeit

Elastische Rückfederung und Biegeradius

Biegen verändert die Form, ohne Material bewusst abzutrennen. Außen wird der Querschnitt gedehnt, innen gestaucht. Die neutrale Faser liegt näherungsweise dazwischen. Innenbiegeradius r, Biegewinkel, Dicke und Werkstoffeigenschaften beeinflussen die erforderliche Abwicklung. Nach Entlastung federt ein Teil der elastischen Verformung zurück: Die Rückfederung hängt unter anderem von Werkstoff, Dicke, Radius und Verfahren ab. Deshalb sind Modellannahmen und ein unter Aufsicht gefertigtes Probestück zu prüfen; eine universell gültige Überbiegung in Grad gibt es nicht.

Schema: Biegezugabe als Länge entlang einer angenommenen neutralen Faser. Die dargestellten Größen müssen zu den eigenen Zeichnungsmaßen passen; die Grafik ist kein freigegebener Arbeitsplan.

Vereinfachte Abwicklung eines rechtwinkligen Winkels

Für den didaktischen Modellfall mit zwei äußeren Schenkellängen A und B, Blechdicke s, Innenradius r und Biegewinkel 90° benutzen wir die angenäherte Biegezugabe BA = π/2 × (r + k × s) mit dem material- und verfahrensabhängigen K-Faktor k. Der äußere Rücksprung pro Schenkel ist bei 90° SB = r + s. Damit ist die Abzugslänge BD = 2 × SB − BA und die abgewickelte Rohteillänge L = A + B − BD. Das Rechenmodell setzt eine passende Definition der äußeren Schenkelmaße und einen einheitlichen Innenradius voraus. In der Praxis nutzt du die vom Betrieb freigegebenen Biegetabellen, Werkzeug- und Herstellerdaten; k darf nicht unkritisch übernommen werden.

Beispiel: A = 50 mm, B = 30 mm, s = 2 mm, r = 2 mm, angenommener k = 0,40. Es folgt BA = 1,5708 × (2 + 0,40 × 2) mm = 4,398 mm. Dann SB = 2 + 2 = 4,000 mm, BD = 8,000 − 4,398 = 3,602 mm und L = 50 + 30 − 3,602 = 76,398 mm, gerundet 76,4 mm. Diese Zahl ist ein nachvollziehbarer Planwert, keine garantierte Abwicklung für jede Biegevorrichtung. Nur ein überprüfter Versuch oder eine Herstellerangabe bestätigt die praktische Passung.

Material-, Lohn- und Werkzeugkosten überschlagen

Für eine einfache Kostenschätzung verwendest du Materialbedarf × Materialpreis + Arbeitszeit × Verrechnungssatz + Werkzeugverschleiß. Beim späteren Modellwinkel beträgt die angenäherte Masse: 76,4 mm × 20 mm × 2 mm = 3.056 mm³ = 3,056 cm³; bei 7,85 g/cm³ rund 24,0 g = 0,024 kg. Mit fiktiven Lernpreisen von 4,00 €/kg, 15 min Arbeitszeit zu 36,00 €/h und 0,50 € Werkzeuganteil ergeben sich 0,096 € + 9,00 € + 0,50 € = 9,596 € ≈ 9,60 €. Rüstzeit, Verschnitt, Gemeinkosten, Beschichtung, Transport, Gewinn und Umsatzsteuer sind darin nicht enthalten. Diese Rechnung ist keine betriebliche Angebotskalkulation. Typischer Fehler: 15 Minuten als 0,15 Stunden einzusetzen; richtig sind 15/60 = 0,25 Stunden.

Praxisfall, Prüfen und Arbeitsnachweis

Vollständiger Musterauftrag für einen SHK-Schulungswinkel

Auftrag: Stelle in der beaufsichtigten Lehrwerkstatt einen einfachen, nicht tragenden Winkel für die Demonstration einer Rohrführung her; alternativ plane und falte ihn aus Karton. Die fiktive Bestellung lautet: ein Winkel aus geeignetem unlegiertem Stahlstreifen, Breite 20,0 ± 0,5 mm, Dicke 2,0 mm laut Halbzeug, äußere Schenkelmaße im theoretischen Schnittpunkt 50,0 ± 1,0 mm und 30,0 ± 1,0 mm, Innenradius annähernd 2 mm gemäß geeigneter Radiuslehre, Endwinkel 90° ± 2°, alle zugänglichen Schnittkanten gratfrei. Der Schulungswinkel wird nicht belastet und nicht eingebaut; es sind keine Bohrungen, Leitungsanschlüsse oder Gewinde erforderlich.

Auftragsanalyse: Mit dem Besteller klären, wie A und B genau gemessen werden, ob Kanten gebrochen werden dürfen, welche Werkstoffqualität das beschriftete Halbzeug tatsächlich besitzt und welche Spann- und Biegeeinrichtung freigegeben ist. Eine kleine Teilskizze enthält Draufsicht, Seitenansicht, beide Schenkellängen, Dicke, Breite, Innenradius, Winkel und Einzel-Toleranzen. Die Stückliste enthält „1 Stahlstreifen 20 × 2 mm“; der Zuschnittplan verwendet zunächst eine hinreichend lange Vorratslänge, das Endzuschnittmaß aus der Rechnung beträgt 76,4 mm.

Rechennachweis: Mit r = 2 mm, s = 2 mm und k = 0,40 beträgt die angenäherte Biegezugabe 4,398 mm, der Biegeabzug 3,602 mm und die Endzuschnittlänge 76,398 mm. Das Sollgewicht ohne nennenswerte Kantenabträge liegt bei etwa 24 g. Die Lehrkraft überprüft vor realer Fertigung, ob Radius und k-Wert zur vorhandenen freigegebenen Vorrichtung passen. Bei deutlicher Abweichung werden Abwicklung und Zeichnung vor dem Zuschnitt angepasst; ein falscher Zuschnitt wird nicht durch unkontrolliertes Überbiegen „gerettet“.

Arbeitsplan mit Sicherheits- und Prüfpunkten

Arbeitsschritt	Werkzeug oder Hilfsmittel	Prüfkriterium	Sicherheit und Dokumentation
Auftrag und Zeichnung lesen	Teilskizze, Stückliste, Tabellenbuch	alle Maße und Toleranzen geklärt	fehlende Angaben vor Start schriftlich klären
Werkstoff und Abwicklung festlegen	Materialkennzeichnung, Rechner oder Tabelle	Stahlstreifen 20 × 2 mm und L etwa 76,4 mm	k-Wert und Radius durch Fachkraft plausibilisieren
Anreißen und maßgerecht anzeichnen	Stahllineal, Winkel, geeigneter Stift oder Anreißwerkzeug	Schnittlinie und Biegelinie eindeutig	keine freie Hand an scharfen Kanten
Unter Aufsicht manuell zusägen	Schraubstock mit Backenschutz, geeignete Metallbügelsäge	geringe Bearbeitungszugabe zur Endfläche vorhanden	feste Spannung, intaktes Blatt, passende Schutzmaßnahmen
Endmaß feilen und entgraten	Feile mit Heft, Prüfwinkel, Handentgrater	Zuschnitt 76,4 mm innerhalb ± 0,5 mm; gratfreie Kanten	Finger aus Schnitt- und Stoßrichtung halten
Unter Aufsicht kalt biegen oder Kartonmodell falten	freigegebenes manuelles Hilfsmittel oder Pappschablone	Winkel und Schenkellängen plausibel	Quetschstellen meiden; Rückfederung kontrollieren
Prüfen und übergeben	Messschieber, Winkelmesser, Radiuslehre, Protokoll	alle Einzelmerkmale bestanden oder nachgearbeitet	Messungen, Abweichungen, Materialreste und Reflexion erfassen

Sichere Alternativaufgabe: Zeichne die 76,4 mm lange Abwicklung auf Karton, falte eine geometrisch ähnliche Form und berechne die Metallmasse lediglich rechnerisch. Im Kartonmodell wird keine zulässige metallische Rückfederung behauptet. Es genügt, die Unterschiede zwischen Simulation und Metallumformung verständlich zu erklären.

Messen, Lehren und dokumentierter Soll-Ist-Vergleich

Beim Messen erhältst du einen Zahlenwert, beispielsweise 20,1 mm mit dem Messschieber; eine Lehre vergleicht typischerweise direkt mit einem Grenz- oder Formmaß, etwa einem Winkel oder Radius. Prüfe Nulllage, Sauberkeit, Messbereich, Ablesung, Messkraft und den Zustand des Prüfmittels. Schätze die Messunsicherheit nicht kleiner ein, als Gerät und Verfahren erlauben. Messe nur am gefahrlos gehaltenen Werkstück. Ein Ergebnis nahe einer Toleranzgrenze muss die verantwortliche Fachkraft nach geeigneter Messregel bewerten.

Abbildung: Aufbau eines analogen Messschiebers mit Außen-, Innen- und Tiefenmessung. Das konkrete Gerät und seine Teilung müssen vor dem Einsatz geprüft werden.

Muster-Prüfprotokoll mit rein fiktiven Messwerten:

Merkmal	Vorgabe	Beispiel-Istwert	Bewertung
Zuschnittlänge vor Biegen	76,4 ± 0,5 mm	76,2 mm	erfüllt
Breite	20,0 ± 0,5 mm	20,1 mm	erfüllt
Schenkellänge A	50,0 ± 1,0 mm	49,6 mm	erfüllt
Schenkellänge B	30,0 ± 1,0 mm	30,4 mm	erfüllt
Biegewinkel	90° ± 2°	90,8°	erfüllt
Innenradius	ungefähr 2 mm, mit Referenzschablone	Schablonenvergleich passend	erfüllt für die Schulungsaufgabe
Kanten	gratfrei, keine verletzenden Überstände	Sicht- und geeignete Tastkontrolle bestanden	erfüllt

Das Beispiel demonstriert die Dokumentation, beweist aber keine reale Messung. Bei nicht erfülltem Kriterium dokumentierst du Abweichung, mögliche Ursache und freigegebene Nacharbeit oder Ausschuss. Arbeitsfotos zeigen ausschließlich das Modell, keine Kundendaten oder unbekannt freizugebenden Personen. Geeignete digitale Protokolle speichern Datum, anonyme Auftragskennung, Zeichnungsversion, Prüfmittel, Soll-/Istwerte und fachliche Freigabe.

Zwei geprüfte deutschsprachige Lernvideos mit interaktiven Übungen zur Messpraxis:

• Grundlagen Prüfen: Handhabung Messschieber – involas, CC BY-SA 4.0.
• Grundlagen Prüfen: Ablesen des Nonius – involas, CC BY-SA 4.0.

Die Videos zeigen das Messprinzip, nicht die Freigabe dieses Werkstattauftrags.

Bewertungsraster und fachliches Feedback

Kriterium	Maximalpunkte	Beobachtbarer Leistungsnachweis
Auftrag, Skizze und Toleranzen verstanden	15	eindeutig geklärte und beschriftete technische Unterlagen
Arbeitsplan, Werkzeugwahl und Sicherheit	20	begründete Reihenfolge, geeignete Mittel, erkannte Risiken und Freigaben
Fertigungsverfahren oder sichere Simulation	20	nachvollziehbare Bearbeitung, schonender Materialeinsatz und korrekte Werkzeugführung
Maß- und Formqualität	25	überprüfbare Schenkellängen, Breite, Winkel, Radius und Kanten
Prüfprotokoll und Fehlerauswertung	10	dokumentierter Soll-Ist-Vergleich und begründete Maßnahmen
Dokumentation, Kosten, Reflexion	10	Berechnungen, Übergabe und konkrete Verbesserungsidee
Gesamt	100	Bei sicherheitswidrigem Verhalten wird die praktische Tätigkeit unabhängig von der Punktzahl gestoppt.

Rückmeldehilfe: Gut gelungen ist eine Arbeit, wenn die Entscheidung aus der Zeichnung begründet und das Ergebnis prüfbar ist. Verbessere zuerst unklare Maßbezüge, fehlende Gefahrenerkennung und unbelegte Messwerte; poliere nicht bloß die Optik. In der Reflexion beantwortest du: Was war die größte Abweichung? Welche Ursache ist plausibel? Wie würde eine geänderte Materialdicke den Zuschnitt und die Kosten verändern?

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste dein Fachwissen

Welche Information brauchst du zwingend, bevor du eine fehlende Zeichnungstoleranz festlegst? (Die vereinbarte Zeichnungs- oder Auftragsvorgabe) (!Die persönliche Vermutung über die erforderliche Genauigkeit) (!Die Farbe des vorhandenen Schraubstocks) (!Den ungefähren Eindruck aus einem Foto)

Welche Rechnung beschreibt die Masse eines rechteckigen Werkstücks? (Volumen mal Werkstoffdichte) (!Länge geteilt durch Werkstoffdichte) (!Breite plus Dichte) (!Oberfläche mal Stückzahl ohne Dichte)

Welches Werkzeug eignet sich für einen beaufsichtigten geraden manuellen Trennschnitt in Stahlstreifen? (Eine geeignete Metallbügelsäge mit intaktem Blatt) (!Eine Holzraspel ohne Heft) (!Ein Schraubendreher als Hebel) (!Ein stumpfer Körner als Schneidwerkzeug)

Welche Eigenschaft muss eine Werkstattfeile vor der Arbeit aufweisen? (Ein fest sitzendes unbeschädigtes Heft) (!Eine frei zugängliche spitze Angel) (!Ein gebrochener Griff) (!Eine absichtlich verbogene Feilenfläche)

Welche Aufgabe hat der Freiwinkel an einer idealisierten Schneide? (Er vermindert das Reiben der Freifläche am Werkstück) (!Er beschreibt die Dichte des Werkstoffs) (!Er ist die zulässige Maßtoleranz) (!Er ersetzt das sichere Einspannen)

Was bedeutet Rückfederung nach dem Biegen? (Ein Teil der elastischen Verformung geht nach Entlastung zurück) (!Jedes Werkstück bleibt nach Entlastung exakt im Werkzeugwinkel) (!Die Masse verdoppelt sich während der Umformung) (!Das Werkstück verliert seinen gesamten Werkstoff)

Welche Größe ist für die theoretische Biegezugabe neben Biegewinkel und Innenradius wesentlich? (Die Lage der angenommenen neutralen Faser in der Blechdicke) (!Die Farbe der Schutzbrille) (!Der Dateiname der Zeichnung) (!Die Reihenfolge der Prüfergebnisse im Bericht)

Wie viele Stunden entsprechen fünfzehn Minuten in einer Lohnkostenrechnung? (Null Komma fünfundzwanzig Stunden) (!Null Komma fünfzehn Stunden) (!Eineinhalb Stunden) (!Fünfzehn Stunden)

Worin unterscheiden sich Messen und Lehren bei der Werkstückprüfung? (Messen liefert einen Zahlenwert und Lehren einen Vergleich mit einer festgelegten Geometrie oder Grenze) (!Lehren liefert immer die Dichte und Messen immer die Farbe) (!Messen benötigt grundsätzlich keine Prüfmittel) (!Lehren ist das unkontrollierte Schätzen mit dem Auge)

Wie dokumentierst du eine digitale Schulungsaufgabe datenschutzgerecht? (Mit synthetischer Auftragskennung und nur erforderlichen technischen Prüfdaten) (!Mit echten Privatadressen aus dem Kundenbestand) (!Mit ungefragt veröffentlichten Fotos aus bewohnten Räumen) (!Mit offen geteilten Zugangsdaten des Ausbildungsbetriebs)

Memory

Halbzeug	Vorprodukt in bestimmter Lieferform
Nennmaß	Festgelegter Zielwert einer Abmessung
Feilenheft	Sicherer Griff an der Feilenangel
Biegeradius	Krümmungsmaß an der Umformstelle
Prüflehre	Vergleichsmittel für Form oder Grenzwert
Stückliste	Übersicht benötigter Teile und Mengen

Drag-and-drop: Arbeitsschritte zuordnen

Passende Tätigkeit	Fachlicher Zweck
Zeichnung prüfen	Maße und Toleranzen erfassen
Halbzeug auswählen	Geeigneten Werkstoff und Lieferquerschnitt bereitstellen
Werkstück spannen	Lage gegen Verrutschen sichern
Kanten entgraten	Verletzende Überstände beseitigen
Prüfprotokoll führen	Sollwerte und Istwerte nachvollziehbar vergleichen

Kreuzworträtsel

Messschieber	Welches verstellbare Messgerät ermittelt Außenmaße und oft auch Innen- und Tiefenmaße?
Freiwinkel	Wie heißt der Schneidenwinkel, der das Reiben der Freifläche verringert?
Halbzeug	Wie heißt ein industriell bereitgestelltes Ausgangsprodukt wie ein Flachprofil?
Entgraten	Wie nennt man das Entfernen scharfer Bearbeitungsüberstände?
Biegeradius	Welches Maß beschreibt die Krümmung einer Biegung?
Schraubstock	Welche Spannvorrichtung fixiert ein Werkstück auf einer Werkbank?

LearningApps

Suche nach ergänzenden Zuordnungsübungen zur handgeführten Fertigung und überprüfe fachliche Aussagen mit Zeichnung und Herstellerunterlagen. Die Suchseite ist kein Ersatz für die Prüfaufgaben dieses Kurses.

Lückentext

Ergänze die Fachbegriffe aus dem Lerntext.

Ein vorgefertigter Metallstreifen ist ein .

Das festgelegte Zielmaß einer Zeichnung heißt .

Der zulässige Abweichungsbereich heißt .

Beim Feilen wird Werkstoff als abgetragen.

Ein geeignetes Spannmittel ist der .

Nach dem Trennen müssen verletzende Kanten werden.

Ein elastischer Rückgang des Biegewinkels nach Entlastung heißt .

Der Vergleich von Sollwert und Istwert wird im dokumentiert.

Die Bauteilmasse ergibt sich aus Volumen und .

Offene Aufgaben

Leicht

1. Zeichnung lesen: Markiere an einer fiktiven Teilskizze Nennmaße, Toleranzen, Werkstoff und Stückzahl und notiere drei fachliche Rückfragen vor Fertigungsbeginn.
2. Werkstoffvergleich: Vergleiche Stahl, Aluminium und Kunststoff für ein unbelastetes Schulungsbauteil und begründe je einen Vorteil sowie eine Grenze.
3. Werkzeugkarte: Erstelle bebilderte Karten für Metallsäge, Feile, Messschieber und Schraubstock mit je einer sicheren Einsatzbedingung.
4. Messsimulation: Miss vier ungefährliche Modellteile oder nutze virtuelle Messwerte; dokumentiere Anzeige, Einheit und mögliche Ablesefehler ohne echte Personendaten.

Standard

1. Fertigungsfolge: Erstelle einen Arbeitsplan mit sieben Schritten, passenden Prüfmitteln, Gefährdungen und Freigabepunkten für den fiktiven Haltewinkel.
2. Masserechnung: Berechne das Volumen und die Masse eines Streifens mit 90 mm Länge, 25 mm Breite und 2 mm Dicke für Stahl und Aluminium; kontrolliere alle Einheiten.
3. Abwicklungsvergleich: Berechne mit dem erläuterten Näherungsmodell eine Abwicklung für eine andere Schenkellänge und erkläre, warum der verwendete K-Faktor bestätigt werden muss.
4. Prüfbericht: Erstelle aus fünf vorgegebenen synthetischen Istwerten einen Soll-Ist-Bericht und schlage für jede Abweichung eine fachlich zulässige Reaktion vor.

Schwer

1. Variantenentscheidung: Entwickle zwei zulässige Fertigungspläne für den Schulungswinkel und vergleiche Zeit, Sicherheit, Materialeinsatz, Oberflächengüte und Prüfbarkeit.
2. Kostenszenario: Erstelle eine Tabellenkalkulation, die Materialpreis, Verschnitt, Minuten, Stundenverrechnungssatz und Werkzeuganteil variabel berechnet; erläutere mindestens zwei Kostentreiber.
3. Risikobewertung: Entwirf für Sägen, Feilen und Biegen eine Gefährdungstabelle mit Ursache, möglichen Folgen, vorrangiger Schutzmaßnahme, Aufsichtsbedarf und sicherer Kartonalternative.
4. Verbesserungsprojekt: Plane eine anonyme Fotodokumentation oder Bildschirmpräsentation mit Zeichnung, Modell, Prüfprotokoll, Ursachenanalyse eines Fehlers und Verbesserungsvorschlag; verwende keine echten Betriebsdaten.

Lernkontrolle

1. Auftragsanalyse: Entscheide bei einer unvollständigen Skizze, welche Angaben für eine sichere und maßhaltige Fertigung fehlen und an wen du dich wenden musst.
2. Werkstoffauswahl: Begründe anhand einer Umgebungsbedingung, warum ein vorhandenes Halbzeug trotz passender Abmessungen ungeeignet sein kann.
3. Werkzeuggeometrie: Erläutere den Zusammenhang zwischen Freiwinkel, Keilwinkel, Spanbildung und Werkzeugbelastbarkeit am Beispiel des Feilens.
4. Biegeumformung: Zeige für geänderte Blechdicke den Rechenweg der gestreckten Länge und diskutiere die Aussagegrenze des angenommenen K-Faktors.
5. Arbeitsschutz: Analysiere ein Szenario mit lockerem Feilenheft, nicht fixiertem Werkstück und scharfen Graten; bestimme sichere nächste Schritte.
6. Prüfplanung: Vergleiche Messen und Lehren für eine Länge, einen Winkel und einen Innenradius und entwickle einen prüfbaren Soll-Ist-Nachweis.
7. Wirtschaftlichkeit: Prüfe eine Beispielkalkulation auf falsche Zeiteinheiten, fehlenden Verschnitt und unberücksichtigten Werkzeugverschleiß und leite Verbesserungen ab.

Rückmeldung zur Lernkontrolle: Entscheidend sind eine fachliche Begründung, nachvollziehbare Rechnung, überprüfbarer Bezug zur Zeichnung und eine wirksame Sicherheitsentscheidung. Bei Abweichungen erst die Ursache klären, dann unter Aufsicht korrigieren oder begründet verwerfen; niemals Messergebnisse nachträglich passend schreiben.

Lernnachweis

Ein vollständiges Portfolio enthält (a) anonymisierte Auftragsanalyse und technische Skizze mit Maßbezügen, (b) Stückliste und begründete Werkstoffwahl, (c) Arbeits- und Sicherheitsplan, (d) Rechnung zu gestreckter Länge, Volumen, Masse und Kosten, (e) ein geprüftes Schulungsmodell oder eine gekennzeichnete Simulation, (f) Prüfprotokoll mit Soll-Ist-Vergleich und (g) Reflexion mit mindestens einer konkreten Prozessverbesserung. Lehrkraft oder befugte ausbildende Person bewertet nach dem 100-Punkte-Raster; die reale praktische Tätigkeit erfordert zusätzlich separate betriebliche Freigabe. Für den Transfer erklärst du, welche Schritte bei anderem Werkstoff, anderer Dicke oder höherer funktionaler Belastung neu geplant werden müssen.

Mini-Projekt im Team: Dokumentiert eine beispielhafte Werkstattübergabe mit drei Rollen – planende, ausführende beziehungsweise simulierende und prüfende Person. Rollen sind fiktiv oder anonym. Stellt besonders dar, welche Angaben bei der Übergabe eindeutig sein müssen und wie ein entdeckter Fehler nachvollziehbar zurückgemeldet wird.

OER und Wikipedia

Offizielle Grundlagen und aktuelle fachliche Orientierung:

• KMK-Rahmenlehrplan SHK, Beschluss 29.01.2016, PDF-Seite 9: Lernfeld 1 – Kompetenzrahmen, 80 Stunden; kein kopierter Normtext.
• BIBB: Berufsprofil und Verlinkung der SHK-Ausbildungsordnung vom 28.04.2016 – vor Ort Ausbildungsplan, Kammer, Landeslehrplan und Rechtsstand berücksichtigen.
• DGUV Information 209-001, Ausgabe September 2024 – sichere Handwerkzeuge und Ergonomie.
• DGUV: Bildungsbereich Metall – Gefährdungen in der Ausbildung.
• Betriebssicherheitsverordnung, Rechtsstand nach Änderung 18.12.2025 – Gefährdungsbeurteilung, Schutzmaßnahmen und Unterweisung.
• DIN EN ISO 129-1:2022-02, aktueller Normeintrag – Grundsätze zu Maßen und Toleranzen; Volltext ggf. lizenzpflichtig.
• DIN EN ISO 22081:2022-10, aktueller Normeintrag – allgemeine geometrische und Größenmaßspezifikationen; Anwendung fallbezogen prüfen.
• Landesbildungsserver Baden-Württemberg: Metall – ergänzende Unterrichtsmaterialien; Lizenzangaben jeweils prüfen.

Nachgewiesene Bilddateien (Wikimedia Commons; Dateinamen, Urheber und Lizenz auf den verlinkten Dateiseiten überprüft; vorhandene Bildunterschriften sind deutschsprachige didaktische Erläuterungen):

Deutschsprachige Lernvideos und Medienrechte (HubbS, freie CC-Lizenz laut jeweiliger Medienseite; verlinkte interaktive Videos, keine ungeprüfte YouTube-Einbettung):

• Grundlagen Prüfen: Handhabung Messschieber – involas Institut für berufliche Bildung, Arbeitsmarkt- und Sozialpolitik GmbH, CC BY-SA 4.0.
• Grundlagen Prüfen: Ablesen des Nonius – involas Institut für berufliche Bildung, Arbeitsmarkt- und Sozialpolitik GmbH, CC BY-SA 4.0.

Ergänzender offener Überblick zum Messgerät; der Wikipedia-Artikel ersetzt weder Herstellerangaben noch Werkstattunterweisung:

Verknüpfte Lernbereiche

Handgeführte Fertigung im SHK-Lernfeld 1 Technische Zeichnung und Toleranzen Werkstoff und Halbzeug Feilen, Sägen und Entgraten Biegen und Massenberechnung Arbeitssicherheit und Qualitätsprüfung Kostenrechnung und Dokumentation

Verbindungen zu Lernfeld 2 (maschinelles Fertigen), Lernfeld 3 (Baugruppen montieren) und Lernfeld 4 (technische Systeme instand halten) helfen dir beim Transfer. Im Ausbildungsbetrieb sind geeignete Ausbildungsnachweise und die Abstimmung mit der Berufsschule wichtig. Dieser Kurs ist ein Lernangebot und verleiht weder amtliche Anerkennung noch Prüfungszulassung.

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