aiMOOC

Einteilige Werkstücke maschinengestützt herstellen - Gold- und Silberschmied - LF 3

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Einleitung

Ein Schmuckstück muss nicht aus vielen Teilen bestehen: Schon ein einzelner, sauber geformter Anhänger aus Metall verlangt einen durchdachten Entwurf, passende Werkzeuge, sichere Maschinenbedienung und eine nachvollziehbare Qualitätsprüfung. In diesem aiMOOC für das 1. Ausbildungsjahr lernst du, ein einteiliges Werkstück maschinengestützt vom fiktiven Auftrag bis zur dokumentierten Abnahme zu bearbeiten. Ausgangspunkt ist das Lernfeld 3 mit einem Zeitrichtwert von 40 Unterrichtsstunden aus dem KMK-Rahmenlehrplan vom 7. April 2025. Die Ausbildung zum Gold- und Silberschmied bzw. zur Gold- und Silberschmiedin ist seit der Neuordnung 2025 in die Fachrichtungen Goldschmieden und Silberschmieden gegliedert; der betriebliche Ausbildungsplan, der einschlägige Landeslehrplan und die zuständige Kammer konkretisieren deine Ausbildung.

Dein Lernziel: Du analysierst einen Auftrag, ergänzt die nötigen Werkstückdaten, begründest Gestaltungs- und Verfahrensentscheidungen, erstellst Skizzen, technische Unterlagen und einen Arbeitsplan, berechnest Maschinenkennwerte und Kosten, führst nur freigegebene Tätigkeiten unter fachkundiger Aufsicht aus, misst und bewertest das Ergebnis und reflektierst Sicherheit, Ressourceneinsatz und Verbesserungspotenziale. Für den Unterricht ohne Maschinen stehen Zeichnung, Kartonmodell und digitale Simulation als gleichwertig sichere Übungswege für Planung und Prüfung bereit; sie ersetzen keine betriebliche Maschinenunterweisung.

Leitfrage: Wie entsteht aus einer Gestaltungsidee ein einziges maßhaltiges, sicher gefertigtes Grundbauteil für Schmuck oder Gerät? Die folgenden sechs Fachkapitel führen dich durch die vollständige berufliche Handlung. Beispiele und Preise sind ausdrücklich fiktive Lernwerte, keine Maschinen- oder Materialfreigaben.

Auftrag verstehen und einen Entwurf entwickeln

Den Auftrag vollständig erfassen

Ein einteiliges Werkstück besteht aus einem durchgehenden Materialstück ohne nachträgliches Fügen mehrerer Bauteile. Ein aus Blech ausgesägter Anhänger mit einer Bohrung zählt dazu; eine angelötete Öse würde bereits einen zusätzlichen Bestandteil und einen anderen Fertigungsschritt erfordern. Ein berufstypischer Auftrag umfasst Funktion, Abmessungen und Toleranzen, Material, Oberflächenwirkung, Gestaltung, Termin, zulässige Kosten und sichere Herstellbarkeit. Frage zuerst nach fehlenden Angaben, statt sie unbemerkt anzunehmen. Beispielsweise muss aus „kleiner Anhänger mit Loch“ erst eine prüfbare Angabe „30,0 × 20,0 mm, Materialdicke 1,0 mm, Bohrung Ø 2,0 mm an definierter Position“ werden.

Übertrage die Angaben in ein Auftragsblatt mit anonymem Vorgangscode, Version, Anforderungen, offenen Rückfragen und Freigabevermerk. Echtdaten von Kundschaft, Mitarbeitenden oder Auszubildenden gehören nicht in öffentliche Übungsdateien. Unterscheide Muss-Kriterien (z. B. sichere Kanten, korrekte Maße) von Kann-Kriterien (z. B. optionale Zierlinie). Ein Mustervergleich zeigt, ob Formensprache, Proportionen und geplante Technik zusammenpassen.

Gestaltung, Kunstgeschichte und Darstellung

Gestaltungsprinzipien sind etwa Symmetrie, Rhythmus, Kontrast und Proportion. Eine geometrisch reduzierte Fläche kann bewusst an Bauhaus-Gestaltung anknüpfen; ein wiederholtes florales Motiv kann als kunstgeschichtlicher Bezug zur Jugendstil-Ornamentik dienen. Solche Bezüge sind eine begründete Inspiration, keine Behauptung, dass ein bestimmtes Originalstück nachgebaut wird. Achte auf urheber- und designrechtliche Rechte bei fremden Vorlagen. Bei einem Ausschnitt muss genügend Material um jede Bohrung stehen bleiben; gestalterische Wirkung und Funktionsfähigkeit gehören zusammen.

Skizziere mindestens zwei Varianten mit unterschiedlichen Konturen. Vergleiche sie anhand einer Entscheidungsmatrix: ästhetische Klarheit, maschinelle Bearbeitbarkeit, Materialnutzung, Sicherheit und Prüfaufwand. Erstelle anschließend eine zweidimensionale Fertigungszeichnung mit Außenmaßen, Bohrungsdurchmesser, Bezugskanten, tolerierten Positionen, Maßstab, Werkstoff, Materialdicke und Version. Eine scheinräumliche Schwarzweißzeichnung verdeutlicht Dicke und räumliche Wirkung, ersetzt aber nicht die bemaßte technische Ansicht. Digitale Zeichnungsprogramme können helfen; speichere nur sachbezogene, nicht personenbezogene Angaben.

Die aktuelle DIN EN ISO 129-1:2022-02 behandelt Grundsätze der Bemaßung und Toleranzangabe. Die dort publizierten Normtexte werden nicht kopiert. In diesem Kurs sind alle angegebenen Toleranzen eigene Übungsvorgaben; ein Betrieb muss die anwendbaren Zeichnungs- und Prüfregeln sowie aktuelle Normfassungen prüfen.

Halbzeuge, Werkstoffe, Maschinen und Verfahren auswählen

Vom Halbzeug zum Grundbauteil

Halbzeuge sind vorgefertigte Formen zur Weiterbearbeitung: Blech für flächige Anhänger, Draht für Linien und Bügel, Rohr für hohle Formen, Profile etwa für kantige Querschnitte. Sie unterscheiden sich bei Querschnitt, Umformbarkeit, Oberflächengüte, Zerspanbarkeit und Verlustpotenzial. Für erste Maschinenübungen kann eine verantwortliche Fachkraft einen geeigneten, dokumentierten Übungswerkstoff freigeben; wertvolles Gold oder Silber ist dafür nicht zwingend nötig. Metalllegierungen und mögliche Beschichtungen müssen vorab bekannt sein, damit Bearbeitung, Staubschutz und Entsorgung richtig geplant werden.

Umformen verändert die Gestalt ohne beabsichtigten Materialabtrag: Beim Walzen verkleinern bzw. verändern rotierende Walzen den Querschnitt eines geeigneten Halbzeugs; beim Ziehen wird ein Draht durch ein Zieheisen geführt. Trennen erzeugt oder verändert Konturen durch Materialabtrag bzw. Abtrennung: maschinelles Sägen, Bohren und Fräsen sind zentrale Beispiele aus Lernfeld 3. Beim Bohren erzeugen die rotierende Schnittbewegung und der axiale Vorschub eine Bohrung. Beim Fräsen tragen Schneiden an einem rotierenden Werkzeug Material ab. Auswahlkriterien sind Geometrie, Werkzeug, Spanverhalten, geforderte Genauigkeit, betriebliche Freigabe und Schutzvorrichtungen. Walzen und Ziehen sind keine spanenden Verfahren.

Bild: Handwerkliches Walzwerk für Blech und Draht; die dargestellte Maschine ist ein Anschauungsobjekt, keine freigegebene Bedienungsanleitung. Quelle und Lizenz: Wikimedia Commons, Audrius Meskauskas, CC BY-SA 3.0.

Bild: Walzen von Silberdraht; beobachte, wie die Querschnittsänderung wiederholte Messungen nötig macht. Quelle und Lizenz: Wikimedia Commons, Mauro Cateb, CC BY-SA 4.0.

Bild: Ziehplatte, Silberdraht und Hilfsmittel als Anschauungsbeispiel für das Ziehen. Quelle und Lizenz: Wikimedia Commons, Mauro Cateb, CC BY-SA 4.0.

Maschine, Werkzeug und Spannmittel begründet zuordnen

Für eine durchgehende Bohrung in einem kleinen, flachen Rohling kommen je nach Betrieb geeignete, abgesicherte Präzisions- oder Tischbohrmaschinen infrage. Der Bohrer erzeugt die Schnittbewegung, ein geeignetes Spannmittel fixiert das Werkstück gegen Mitdrehen und Verrutschen, ein Anschlag kann Positionen reproduzierbar machen. Eine Spannzange kann je nach Aufbau ein Werkzeug halten; ein Maschinenschraubstock oder eine passende Vorrichtung dient häufig der Werkstückspannung. Hilfsmittel sind beispielsweise Anschläge und Lehren, Hilfsstoffe nur nach Herstellerfreigabe etwa passende Kühlschmiermittel. Kein Spannmittel ist universell geeignet.

Bild: Säulenbohrmaschine als Funktionsbeispiel; für die Schmuckwerkstatt sind Maßstab, Spannvorrichtung und Schutzkonzept gesondert zu prüfen. Quelle und Lizenz: Wikimedia Commons, Pavel Ševela, CC BY-SA 3.0.

Vergleiche beim maschinellen Sägen die mögliche Kontur und erforderliche Werkstückführung, beim Bohren die Lage und den Durchmesser, beim Fräsen die erlaubte Konturbearbeitung. Du dokumentierst für jeden Schritt Werkstoff – Maschinenart – Werkzeug – Spannmittel – Prüfschritt – Gefahr – Freigabe. Eine unbekannte Maschine, ein fehlender Schutz oder unklarer Werkstoff bedeutet: nicht arbeiten, sondern nachfragen und eine Modellvariante benutzen.

Drehzahl, Schnittgeschwindigkeit, Energie und Kosten berechnen

Schnittdaten mit Einheiten verstehen

Drehzahl n bezeichnet die Umdrehungen je Minute (1/min). Schnittgeschwindigkeit v_c ist die Geschwindigkeit einer Schneide relativ zum Werkstück am wirksamen Durchmesser (m/min). Für eine einfache Drehbewegung mit Werkzeugdurchmesser d in Millimetern gilt: v_c = π · d · n / 1000, also n = 1000 · v_c / (π · d). Der Faktor 1000 wandelt Millimeter in Meter um. Beispiel: Für d = 2,0 mm und einen rein didaktisch angenommenen Wert v_c = 12 m/min ergibt sich n = 1000 · 12 / (3,1416 · 2,0) ≈ 1.910 1/min. Dieser Rechenwert ist keine Drehzahlempfehlung: Tatsächlich gelten die Angaben des konkreten Maschinen- und Werkzeugherstellers, der Werkstoff, Werkzeugzustand, Aufspannung und die Freigabe der Aufsicht. Kann die Maschine keinen geeigneten Wert sicher einstellen, wird nicht gebohrt.

Vorschub ist die Bewegung entlang der Bearbeitungsrichtung; beim Bohren etwa der Weg pro Umdrehung (mm/U) oder pro Minute (mm/min). Höhere Drehzahl allein bedeutet nicht bessere Qualität. Zu großer Vorschub kann Werkzeugbruch und Auslenkung begünstigen, ungeeignete Schnittdaten können Wärme, Grat, schlechte Oberfläche oder erhöhte Abnutzung verursachen. Typischer Rechenfehler: d in Millimetern einsetzen und den Faktor 1000 vergessen – das Ergebnis wäre um den Faktor 1000 zu klein. Prüfe stets Formel, Einheiten, Plausibilität und Herstellerwerte.

Leistung und Energie sind nicht dasselbe

Leistung P beschreibt Energieumsatz pro Zeit (W oder kW); elektrischer Energieverbrauch E ergibt sich vereinfacht aus E = P · t mit t in Stunden. Übungsannahme: Ein Antrieb nimmt während 6 Minuten durchschnittlich 0,25 kW auf. Dann t = 6/60 h = 0,10 h, E = 0,25 kW · 0,10 h = 0,025 kWh. Bei einem fiktiven Strompreis von 0,30 €/kWh kostet diese Energie rechnerisch 0,0075 €. Bei wechselnder Leistung muss man die Leistungsaufnahme zeitlich berücksichtigen bzw. messen; die Nennleistung des Motors ist nicht automatisch die reale elektrische Aufnahmeleistung oder Schnittleistung.

Maschinenkosten sind mehr als der Strompreis: Sie können Wartung, Abschreibung, Raum- und Betriebskosten sowie Rüstanteile umfassen. Mit einem fiktiven Maschinensatz 18 €/h und 12 Minuten verrechneter Maschinenzeit entstehen 18 · 12/60 = 3,60 €. Addiere eigene Material- und Arbeitskosten nur gemäß der verwendeten Kalkulationsmethode; vermeide doppelte Kostenansätze. Nachhaltige Planung prüft Materialausnutzung, Energiebedarf, Laufzeit, Ausschuss und Wiedergewinnung von Edelmetallresten. Beispielzahlen sind keine Angebote.

Rechencheck ohne reale Maschine

Zeichne ein Diagramm für die modellhafte Funktion n(d) = 1000 · 12/(π · d) für d von 1 bis 5 mm und beschrifte beide Achsen. Die Abnahme der erforderlichen Drehzahl bei größerem Durchmesser ist der zu erklärende Zusammenhang; aus dem Diagramm dürfen keine konkreten Maschinenfreigaben abgeleitet werden. Eine Tabellenkalkulation ist für Variantenvergleich, Versionsstand und transparente Formeln nützlich. Verändere v_c und erkenne, dass sich die Drehzahl proportional mitverändert.

Maschinen sicher betreiben, pflegen und nachhaltig arbeiten

Sicherheit vor jedem Maschinenstart

Verantwortliche Betriebe und Schulen erstellen eine Gefährdungsbeurteilung, stellen Betriebsanweisungen bereit und unterweisen tätigkeitsbezogen. Maßgebliche Grundlagen sind § 5 ArbSchG, § 12 ArbSchG, § 3 BetrSichV und § 12 BetrSichV. Die DGUV Information 209-066 erläutert sicherheitsrelevante Aspekte von Bohrmaschinen; die DGUV Information 209-019 (Ausgabe Januar 2023) behandelt Blechbearbeitung. Eine DGUV-Information ist eine Hilfe zur praktischen Umsetzung, kein Ersatz für die konkrete Gefährdungsbeurteilung oder Herstellerbetriebsanleitung.

Prüffragen vor der Arbeit: Liegen Unterweisung und Freigabe vor? Ist die Maschine für die Tätigkeit vorgesehen und geprüft? Funktionieren erforderliche Schutz- und Not-Halt-Einrichtungen? Sind Werkstück und Werkzeug geeignet und korrekt gespannt? Ist der Arbeitsbereich frei? Sind Schutzbrille, eng anliegende Kleidung und gesicherte lange Haare entsprechend Gefährdungsbeurteilung berücksichtigt? Gibt es Anweisungen für Späne, Kühlung, Reinigung, Störungen und Abschaltung? Schmuck und lose Gegenstände sind abzulegen. An offenen rotierenden Werkzeugen oder Werkstücken dürfen wegen Einzugsgefahr keine Handschuhe getragen werden. Geeignete Handschuhe können dagegen beim separaten Umgang mit scharfkantigen Blechen nötig sein, wenn keine Einzugsgefahr besteht. Maßgeblich ist die DGUV/IFA-Erläuterung zu Schutzhandschuhen zusammen mit der Tätigkeit und dem Schutzkonzept.

Stopp-Regel: Ungewöhnliches Geräusch, starke Vibration, lockeres Teil, beschädigte Leitung, überraschender Werkzeugverschleiß, Gratbildung oder defekte Schutzvorrichtung: Maschine nach der vorgesehenen sicheren Vorgehensweise stillsetzen, Abstand halten, Aufsicht informieren, Störung protokollieren. Keine Eingriffe in laufende Maschinen, keine eigenmächtige Reparatur und kein Umgehen von Sicherheitseinrichtungen. Werkstücke niemals mit der Hand gegen den rotierenden Bohrer festhalten; Späne erst nach sicherem Stillstand mit geeignetem Hilfsmittel entfernen. Gefährliche Tätigkeiten erfolgen ausschließlich unter befugter fachkundiger Aufsicht.

Wartung, Stoffe, Kreisläufe und digitale Dokumentation

Pflege umfasst beispielsweise Reinigung nach sicherem Stillstand, Sichtkontrolle und ordnungsgemäße Lagerung von Werkzeugen nach Betriebsanweisung. Wartung und insbesondere Reparatur sind nur im festgelegten Berechtigungsrahmen möglich; Prüf- und Instandsetzungsarbeiten gehören zu dafür befugten Fachkräften. Das Störungsprotokoll enthält Zeitpunkt, Maschine, Symptome, vermutete Ursache, Sicherungsmaßnahme und Meldung – keine eigenmächtig ausprobierten Eingriffe. Beispiel: Eine Bohrung ist oval; mögliche Prüfpfade sind Werkzeugzustand, Aufspannung und falsche Prozessparameter. Ursachen werden geprüft, nicht geraten.

Trenne Metallreste nach Werkstoff und dokumentiere insbesondere Edelmetallspäne zur betrieblichen Rückgewinnung. Vermeide unnötigen Verschnitt durch Rohteilplanung und sichere Probestücke. KSS oder Reinigungsstoffe dürfen nur nach Herstelleranweisung, Sicherheitsdatenblatt und betrieblicher Regel verwendet und entsorgt werden. Erzeuge keinen unnötigen Metallstaub; wähle zugelassene Absaug- und Reinigungsverfahren statt unkontrolliertem Ausblasen. Bei gesundheitlicher Unsicherheit gilt Arbeitsstopp und Klärung mit der verantwortlichen Fachkraft.

Digitale Arbeitspläne, Fotos und Messprotokolle enthalten nur notwendige Daten: anonymen Auftragscode statt Namen, kontrollierte Zugriffsrechte, passende Speicherorte und erlaubte Bildlizenzen. Der Grundsatz der Datenminimierung folgt insbesondere aus Art. 5 DSGVO. Bei externen Videos können Drittanbieter Daten erhalten; für die Unterrichtsnutzung empfiehlt sich der direkte, bewusst geöffnete Link. Aufnahmen aus echten Betrieben sind nur nach Freigabe und ohne vertrauliche Inhalte zu veröffentlichen.

Durchgeführter Modellauftrag: Anhänger aus einem Stück

Auftrag, Maßbild und Materialentscheidung

Fiktiver Auftrag A-03: Ein schlichter, rechteckiger Anhänger soll aus einem Metallblech gefertigt werden. Die Außenmaße nach der Bearbeitung betragen 30,0 ± 0,2 mm × 20,0 ± 0,2 mm; die Blechdicke beträgt 1,0 mm und ist bei Wareneingang zu prüfen. Eine durchgehende Bohrung Ø 2,0 ± 0,1 mm liegt, von der linken Fertigkante gemessen, bei x = 15,0 ± 0,2 mm und, von der oberen Fertigkante gemessen, bei y = 5,0 ± 0,2 mm. Die Kanten sollen entgratet und berührungssicher sein; die Fläche bleibt schlicht und symmetrisch. Zeichne Vorderansicht, Seitenansicht und eine schwarzweiße scheinräumliche Darstellung. Das geometrische Beispiel nimmt für Rechnungen ein unverändertes, homogenes Volumen ohne Kantenabtrag an. In der Werkstatt sind tatsächliche Materialdicke, Werkstoff und Prüfverfahren gesondert freizugeben.

Beispiel-Werkstoff: Messingblech als Übungsmaterial, nur wenn Zusammensetzung, Gefährdungen, Werkzeugverträglichkeit und Betriebsfreigabe geklärt sind. Für die Musterrechnung wird ρ = 8,4 g/cm³ angenommen; dies ist ein illustrativer Modellwert und keine zugesicherte Dichte jeder Legierung. Als Rohteil ist 32 × 22 × 1,0 mm geplant. Das Außenaufmaß beträgt damit 1,0 mm je Seite. Die Rohteildaten stehen im Materialblatt, die Fertigmaße im Prüfblatt – eine Verwechslung führt zu systematischen Maßfehlern.

Arbeitsplan mit Freigabepunkten

Phase	Geplante Arbeit	Werkzeug oder Medium	Prüfkriterium / Freigabe
Analyse	Auftrag A-03 lesen, fehlende Angaben rückfragen	digitales Auftragsblatt	Zeichnung und Sollmaße vollständig
Entwurf	zwei Varianten skizzieren und eine begründen	Papier oder Zeichenprogramm	Funktion, Symmetrie und herstellbare Kontur
Vorbereitung	Rohteil und Aufmaß prüfen, ggf. sichere Kartonschablone erstellen	Maßmittel, Modellkarton	32 × 22 mm Rohteil sachgerecht identifiziert
Maschinelles Trennen	Außenkontur nur nach Unterweisung und Freigabe bearbeiten	geeignete zugelassene Säge- oder Fräsmaschine mit Vorrichtung	Schutzkonzept und Schnittdaten fachkundig bestätigt
Maschinelles Bohren	Lochlage kontrollieren und Bohrung nur nach Freigabe herstellen	geeignete Bohrmaschine und Werkstückspannung	Spannsituation sicher, Bohrung lage- und maßgerecht
Nacharbeit	Kanten bei Stillstand sicher entgraten	dafür freigegebenes Verfahren	keine scharfen Kanten, Maß noch innerhalb Vorgabe
Prüfen	Länge, Breite, Bohrung, Lage, Oberfläche kontrollieren	Messschieber, geeignetes Feinmessmittel und Lehre	alle Soll-Ist-Abweichungen erfasst
Abschluss	Verschnitt getrennt sammeln, Kosten berechnen, Ergebnis vorstellen	Messprotokoll, Kostenblatt	freigegebener Nachweis ohne Personendaten

Wichtige Reihenfolgeentscheidung: Ob die Außenkontur vor oder nach dem Bohren entsteht, hängt von der sicheren Spannung und Bezugsflächenstrategie ab. Lege die Reihenfolge im genehmigten Arbeitsplan fest; behandle die Tabelle nicht als unmittelbare Anweisung zum Bedienen einer konkreten Maschine. Wer noch nicht befugt ist, führt dieselben Phasen anhand einer 1:1-Kartonschablone, eines digitalen Konturmodells und eines fiktiven Messprotokolls durch. Maschinelle Bewegungen werden dann nicht ausgeführt.

Vollständige Musterrechnung

Rohteilvolumen: 32 mm · 22 mm · 1 mm = 704 mm³ = 0,704 cm³. Rohteilmasse: 0,704 cm³ · 8,4 g/cm³ = 5,9136 g ≈ 5,91 g. Fertigteilvolumen vor dem vernachlässigten Entgraten: Rechteck 30 · 20 · 1 = 600 mm³ minus Lochvolumen π · (2/2)² · 1 ≈ 3,1416 mm³, also 596,8584 mm³ ≈ 0,59686 cm³. Modellhafte Fertigteilmasse: 0,5968584 cm³ · 8,4 g/cm³ ≈ 5,0136 g. Rechnerische Materialausnutzung: 596,8584/704 · 100 ≈ 84,78 %; der geometrische Materialverlust beträgt ungefähr 0,90 g. Diese vereinfachte Bilanz ignoriert zusätzliche Späne, Kantenabtrag, Reststücke und mögliche Wiederverwertung.

Drehzahl-Übung: d = 2,0 mm, rein angenommene Schnittgeschwindigkeit 12 m/min, also n = 1000 · 12/(π · 2,0) ≈ 1.910 1/min. Ohne Abgleich mit konkretem Werkzeug, Werkstoff, Maschine und fachkundiger Freigabe ist das kein Einstellwert. Energie-Übung: 0,25 kW über 6 min → 0,025 kWh → bei 0,30 €/kWh 0,0075 €. Kalkulation: fiktiver Materialansatz 0,04 €/g · 5,9136 g ≈ 0,2365 €, Maschinenkosten 12 min · 18 €/h = 3,60 €, Arbeitszeit 15 min · 18 €/h = 4,50 €, Energie 0,0075 €. Gesamtkosten bei getrennten Kostenarten und ungerundeter Addition: 8,3440 € ≈ 8,34 €. Maschinen- und Arbeitszeiten sind hier eigenständige Lernannahmen; Gemeinkosten, Gewinn, Steuer, Veredelung und Recyclinggutschriften sind nicht enthalten. Bei Edelmetallwerten wäre eine neue Material- und Kostenrechnung erforderlich.

Plausibilitätskontrolle: Das Fertigteil muss leichter als das Rohteil sein; der Bohrungsinhalt wird abgezogen, nicht addiert. 6 Minuten sind 0,1 Stunden, nicht 0,6 Stunden. Materialkosten beziehen sich auf den geplanten Rohteileinsatz, nicht nur auf das verbleibende Endgewicht. Erkläre die Fehlerfolgen einer falschen Einheitenumrechnung.

Prüfbares Arbeitsergebnis und Bewertungsraster

Prüfblatt A-03 (vollständig fiktiver Datensatz): Länge 30,1 mm (Sollbereich 29,8–30,2 mm), Breite 19,9 mm (19,8–20,2 mm), Bohrung Ø 2,0 mm (1,9–2,1 mm), Position x 15,1 mm (14,8–15,2 mm), Position y 4,9 mm (4,8–5,2 mm). Sichtprüfung: Kanten gratfrei, Fläche ohne ausgeprägte Kratzer. Modellurteil: Die beschriebenen Messergebnisse erfüllen die beispielhaft festgelegten Maßvorgaben; real wäre zusätzlich zu prüfen, ob Messmittel, Messunsicherheit, Material und Funktion passend sind. Wer nur mit Karton arbeitet, erstellt denselben Maß- und Prüfbericht am Modell und kennzeichnet ihn ausdrücklich als Simulation.

Bewertungsbereich	Prüffrage	Maximalpunkte
Auftragsverständnis und Gestaltung	Sind Funktion, Alternativen und Entwurfsentscheidung begründet?	15
Zeichnung und Arbeitsplan	Sind Maße, Aufmaß, Bezugsflächen, Schritte und Freigabepunkte vollständig?	20
Fachrechnung und Wirtschaftlichkeit	Stimmen Einheiten, Formeln, Plausibilität und die begrenzte Aussagekraft von Kostenannahmen?	15
Arbeitssicherheit und Verantwortlichkeit	Werden Gefährdungsbeurteilung, Aufsicht, Schutz und Stopp-Regeln eingehalten?	20
Produkt bzw. Modell und Qualitätsprüfung	Sind Soll-Ist-Vergleich, geeignete Prüfmittel und Oberflächenurteil nachgewiesen?	20
Dokumentation, Nachhaltigkeit, Reflexion	Sind Daten sparsam, Materialströme begründet und Verbesserungen konkret?	10
Gesamt	100 Punkte; Rückmeldung mit konkreten Belegen	100

Bewertungsbeispiel: 12 + 17 + 13 + 20 + 18 + 8 = 88/100 Punkte. Lehrkraft und Lernende notieren zusätzlich zwei nachvollziehbare Stärken und einen überprüfbaren nächsten Verbesserungsschritt. Sicherheitsverstöße führen unabhängig vom Punktestand zum Abbruch des praktischen Teils und zur erneuten Unterweisung. Es wird keine amtliche Prüfungszulassung oder schulrechtliche Anerkennung behauptet.

Messen, Fehler erkennen, dokumentieren und verbessern

Prüfen heißt Soll und Ist begründet vergleichen

Eine Messung liefert einen Zahlenwert, etwa eine Länge mit einem Messschieber. Eine Lehre prüft dagegen häufig, ob ein Merkmal innerhalb eines Grenzbereichs liegt, ohne den exakten Zahlenwert auszugeben. Für feine Blechdicken kann ein geeignetes Mikrometer sinnvoll sein. Wähle das Prüfmittel passend zur erforderlichen Genauigkeit und zur Betriebsanweisung; erkenne Nullpunktfehler, Schräghaltung, Messkraft und beschädigte Messflächen als mögliche Ursachen. Schreibe Messergebnis, Einheit, Prüfmittel, Sollbereich und Beurteilung getrennt auf. Bei einem zweifelhaften Ergebnis wird überprüft und nicht „schönkorrigiert“.

Bild: Messen der Dicke einer Weißgoldplatte mit einer Bügelmessschraube; entscheidend ist die richtige Auswahl und Handhabung des Messmittels. Quelle und Lizenz: Wikimedia Commons, Mauro Cateb, CC BY-SA 4.0.

Fehleranalyse statt Nacharbeit auf Verdacht

Ordne Fehler nach Symptom – möglicher Ursache – sicherem Nachweis – Maßnahme – erneuter Prüfung. Beispiele: Eine Bohrung liegt versetzt, weil die Bezugskante falsch interpretiert wurde; ein Grat entsteht am Austritt; die Oberfläche hat Ratterspuren; ein Rohteil wurde ohne ausreichendes Aufmaß vorbereitet. Kläre bei Maschinenproblemen immer zuerst den sicheren Zustand und die Zuständigkeit. Nur eine freigegebene Korrektur darf durchgeführt werden; wird das Sollmaß durch weiteren Abtrag unterschritten, kann das Werkstück Ausschuss sein. Dokumentiere Ursachen und vorbeugende Ideen, zum Beispiel zusätzliche Zwischenmessungen oder eine verständlichere Zeichnung.

Präsentiere den Ablauf in fünf überprüfbaren Sätzen: Auftrag – begründete Planung – fachlich freigegebene Durchführung oder Simulation – Messurteil – Verbesserung. Tausche die Dokumentation mit einer Lernpartnerin oder einem Lernpartner aus. Rückmeldung soll konkret lauten: „Die Bohrungsposition ist nur von einer Kante bemaßt; ergänze die zweite Bezugskante“, nicht bloß „gut“ oder „schlecht“. So werden fachliche Kommunikation, Sicherheit, Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und digitale Dokumentation verbunden.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice-Quiz: Fachwissen anwenden

Welches Merkmal macht den geplanten Anhänger zu einem einteiligen Werkstück? (Er wird aus einem durchgehenden Rohteil ohne angelötetes Zusatzteil hergestellt) (!Er besteht aus mehreren gelöteten Einzelteilen) (!Er enthält immer einen eingefassten Edelstein) (!Er darf nicht maschinell bearbeitet werden)

Welche Angabe muss eine prüfbare Bohrungsposition zusätzlich zum Durchmesser enthalten? (Den Abstand zu eindeutig festgelegten Bezugskanten) (!Nur eine gewünschte Farbe des Bohrers) (!Ausschließlich die Maschinenmarke) (!Nur den ungefähren Herstellungstermin)

Welches Verfahren ist eine maschinengestützte Umformung? (Walzen eines geeigneten Drahtes) (!Bohren einer Durchgangsöffnung) (!Fräsen einer Außenkontur) (!Sägen eines Blechausschnitts)

Wie verändert sich bei gleicher Schnittgeschwindigkeit die nötige Drehzahl bei doppelt so großem Werkzeugdurchmesser? (Sie halbiert sich) (!Sie verdoppelt sich) (!Sie vervierfacht sich) (!Sie bleibt unverändert)

Welche Einheit passt zur elektrischen Energie einer Maschine über eine Arbeitszeit? (Kilowattstunde) (!Umdrehungen pro Minute) (!Millimeter pro Umdrehung) (!Newton pro Quadratmillimeter)

Was ist beim Bohren eines kleinen Metallrohlings an einer offenen rotierenden Maschine richtig? (Das Werkstück mit einer geeigneten Vorrichtung sicher spannen) (!Das Werkstück locker mit der Hand festhalten) (!Handschuhe nahe dem rotierenden Bohrer einsetzen) (!Die Schutzvorrichtung für bessere Sicht entfernen)

Welchen Zweck hat das Aufmaß in der Rohteilplanung? (Es lässt kontrollierten Materialabtrag bis zum Fertigmaß zu) (!Es ersetzt die gesamte Maßprüfung) (!Es macht Schutzvorrichtungen unnötig) (!Es vergrößert die zulässige Maßabweichung automatisch)

Was folgt aus einer plötzlich stark vibrierenden und ungewöhnlich lauten Bohrmaschine? (Arbeit sicher stoppen und die zuständige Aufsicht informieren) (!Die Drehzahl ohne Rückfrage weiter erhöhen) (!Mit den Fingern den laufenden Bohrer kontrollieren) (!Die Störung nur nach Arbeitsende dokumentieren und weiterarbeiten)

Welche Aussage zu einem Messprotokoll trifft zu? (Es verbindet Sollwerte und Istwerte mit Prüfmittel und Beurteilung) (!Es benötigt keine Maßeinheiten) (!Es ersetzt grundsätzlich die Gefährdungsbeurteilung) (!Es muss personenbezogene Kundendaten veröffentlichen)

Welche Verbesserung unterstützt Nachhaltigkeit bei der Schmuckfertigung besonders? (Materialausnutzung planen und sortenreine Metallreste rückgewinnen) (!Ausschuss und Späne ungetrennt entsorgen) (!Maschinen unnötig im Leerlauf laufen lassen) (!Alle Rohteile grundsätzlich viel größer wählen)

Memory: Fachbegriff und Bedeutung

Aufmaß	Materialzugabe vor Erreichen der Fertigkontur
Spannmittel	Einrichtung zum sicheren Halten von Werkzeug oder Werkstück
Schnittgeschwindigkeit	Relativgeschwindigkeit der Schneide am wirksamen Durchmesser
Lehre	Prüfmittel zum Vergleich mit einem vorgegebenen Grenzmaß
Walzen	Umformverfahren mit rotierenden Walzen
Gefährdungsbeurteilung	Ermittlung von Gefahren und erforderlichen Schutzmaßnahmen

Drag-and-drop: Arbeitsschritt und Prüffrage verbinden

Ordne den Arbeitsschritt zu.	Passende Prüffrage
Auftragsanalyse	Sind Funktion und Anforderungen vollständig beschrieben?
Zeichnung erstellen	Sind Bezugskanten und Fertigmaße eindeutig dargestellt?
Maschine vorbereiten	Liegen Unterweisung und freigegebene Aufspannung vor?
Werkstück prüfen	Sind Sollwerte mit Istwerten und Prüfmittel verglichen?
Prozess reflektieren	Welche Änderung verringert Risiken und Materialverlust?

Kreuzworträtsel: Begriffe aus Lernfeld 3

Drehzahl	Welche Kenngröße nennt die Umdrehungen je Minute?
Walzwerk	Welche Maschine verändert einen Metallquerschnitt mittels Walzen?
Bohrung	Wie heißt die mit einem Bohrer geschaffene Öffnung?
Aufmaß	Wie heißt die geplante Materialzugabe vor der Endbearbeitung?
Spannzange	Welches hülsenförmige Spannmittel hält je nach Maschine Werkzeuge oder Teile?
Mikrometer	Welches Feinmessgerät prüft beispielsweise dünne Blechstärken?

LearningApps: passende zusätzliche Übungen suchen

Die Suche ist ein externer Übungskatalog, keine Zusicherung, dass eine konkrete App fachlich korrekt oder lizenzrechtlich freigegeben ist. Prüfe Treffer kritisch mit deinem Lernfeld-3-Wissen und nutze keine personenbezogenen Daten.

Lückentext: Vom Auftrag zur Qualitätssicherung

Ein aus nur einem zusammenhängenden Rohteil gefertigter Anhänger ist ein

Werkstück.

Vor der Herstellung dokumentierst du die Kundenanforderungen im

.

Eine Fertigungszeichnung braucht eindeutig festgelegte

.

Die Materialzugabe vor der Endbearbeitung heißt

.

Beim maschinellen Umformen von Blech kann ein

eingesetzt werden.

Beim Bohren rotiert das Werkzeug und erzeugt eine

.

Die Umdrehungen pro Minute bezeichnet die

.

Die Energie aus Leistung mal Zeit wird im Kostenbeispiel in

angegeben.

Ein geeignetes

verhindert das ungewollte Mitdrehen des Rohlings.

Nach sicherer Bearbeitung vergleichst du den Sollwert mit dem

.

Für feine Blechdicken eignet sich bei passendem Messbereich ein

.

Bei einer unerwarteten Maschinenstörung gilt zuerst die sichere

.

Sortenreines Sammeln unterstützt die

von Metallresten.

Im digitalen Nachweis verwendest du statt realer Kundennamen einen anonymen

.

Offene Aufgaben

Leicht

Auftragsanalyse: Erstelle aus dem fiktiven Kurzauftrag „Anhänger mit Loch“ ein Auftragsblatt mit fünf Rückfragen und prüfbaren Muss-Kriterien; hole Rückmeldung zur Vollständigkeit ein.
Gestaltungsprinzip: Zeichne zwei konturierte Anhängerideen und beschreibe je ein Gestaltungsprinzip und einen möglichen kunstgeschichtlichen Bezug ohne geschützte Motive zu kopieren.
Halbzeug: Ordne Blech, Draht, Rohr und Profil je einem möglichen einteiligen Werkstück zu und begründe den Material- und Maschinenbedarf.
Arbeitsschutz: Erstelle eine bebilderte Sicherheits-Checkliste für eine simulierte Bohrstation anhand der angegebenen DGUV-Quelle; markiere ausdrücklich Tätigkeiten nur für Befugte.

Standard

Technische Zeichnung: Zeichne Auftrag A-03 in Vorder- und Seitenansicht sowie scheinräumlich, bemaße alle erforderlichen Angaben und lasse eine Lernpartnerin oder einen Lernpartner die Zeichnung auf Eindeutigkeit prüfen.
Schnittgeschwindigkeit: Berechne n für drei vorgegebene Bohrerdurchmesser bei derselben rein hypothetischen Schnittgeschwindigkeit und erläutere den funktionalen Zusammenhang ohne Maschinenfreigabe abzuleiten.
Arbeitsplan: Erstelle einen vollständigen Arbeitsplan mit Spannmittel- und Prüfschritten, Freigabepunkten, Abfalltrennung und sicherer Kartonmodell-Alternative; begründe die gewählte Reihenfolge.
Qualitätsprüfung: Fertige eine 1:1-Kartonschablone an, ermittle mindestens fünf Soll-Ist-Vergleiche, dokumentiere Messunsicherheiten und schreibe eine konstruktive Partner-Rückmeldung.

Schwer

Kostenrechnung: Rechne den Modellauftrag mit zwei fiktiven Maschinenstundensätzen und einem veränderten Stromtarif neu, stelle die Kostenanteile in einer Tabelle dar und erkläre Rundungs- und Doppelzählungsrisiken.
Fehleranalyse: Entwickle für die Symptome „ovales Loch“ und „starker Grat“ je einen sicheren Diagnosebaum mit Stopp-Regel, möglichen Ursachen, zuständiger Fachkraft und erneuter Qualitätskontrolle.
Nachhaltigkeit: Vergleiche zwei Rohteilanordnungen auf einem größeren Blech mit berechneter Verschnittquote, Energie- und Wiedergewinnungskonzept; dokumentiere die Grenzen deiner Annahmen.
Lernprojekt: Produziere ein anonymisiertes Erklärvideo oder eine interaktive Präsentation, die Auftrag, Entwurf, sichere Fertigungssimulation, Messung und Verbesserung anhand von A-03 nachvollziehbar macht; verwende nur eigene oder nachweislich lizenzierte Medien.

Lernkontrolle

Berufliche Handlungskompetenz: Vergleiche zwei unvollständige fiktive Aufträge und lege dar, welche Rückfragen vor der Maschinenplanung zwingend sind und warum.
Fertigungsverfahren: Begründe für ein Blech mit Innenbohrung die Wahl und Reihenfolge zweier geeigneter Verfahren unter Berücksichtigung sicherer Spannung und der Prüfstrategie.
Drehzahl: Leite n aus v_c und d mit Einheiten her und prüfe bei halbiertem Durchmesser die Plausibilität; trenne Rechenwert von Herstellerfreigabe.
Energiekosten: Prüfe eine Musterrechnung, die 6 Minuten irrtümlich als 0,6 Stunden behandelt, und zeige die Auswirkung auf Energie- und Kostenansatz.
Betriebssicherheit: Entwirf eine angemessene Reaktion auf starke Vibration und einen beschädigten Schutz; begründe, warum eine eigenmächtige Nachstellung nicht zulässig ist.
Messmittel: Beurteile fünf fiktive Messwerte zu Auftrag A-03, unterscheide Grenzwertüberschreitung und zweifelhaftes Ergebnis und formuliere einen sicheren Folgeprüfplan.
Ressourceneffizienz: Erläutere mit Materialbilanz, welche Einflüsse auf Ausnutzung, Ausschuss, Energie und Edelmetallrecycling ein Betrieb prüfen sollte.

Rückmeldung zur Lernkontrolle: Prüfe jede Antwort mit Fachbegriff, Rechenweg oder Quellenbeleg, Sicherheitsbegründung und möglicher Alternative. Eine Lernpartnerin oder ein Lernpartner benennt jeweils eine belegte Stärke und einen konkreten Verbesserungsauftrag; die Lehrkraft klärt fachliche und sicherheitsrelevante Zweifelsfälle. Die Quizlösungen werden nicht als separate sichtbare Liste vorweggenommen.

Lernnachweis

Abzugeben: ein kompaktes, datensparsames Fertigungsdossier A-03 mit (1) anonymem Auftragsblatt und Entscheidungsmatrix, (2) zwei Skizzen und bemaßter, versionierter Fertigungszeichnung samt schwarzweißer Raumansicht, (3) Werkstoff- und Maschinenwahl mit begründeter Eignung, (4) Sicherheits- und Freigabe-Checkliste, (5) Arbeitsplan, (6) vollständigen Rechnungen zu Drehzahl, Schnittgeschwindigkeit, Leistung, Energie, Materialeinsatz und Kosten, (7) gekennzeichnetem Realstück nur bei Freigabe oder eindeutig ausgewiesenem Karton-/Digitalmodell, (8) Soll-Ist-Prüfblatt samt Messmittel und Entscheidung sowie (9) Reflexion zu Fehlerquellen, Nachhaltigkeit und Digitalisierung.

Bewertung: Verwende das sechsteilige 100-Punkte-Raster im Praxisfall. Nachweis und Rückmeldung müssen nachvollziehbar und von der verantwortlichen Fachperson überprüfbar sein. Ein Modell zeigt Planungskompetenz, ersetzt aber keinen Qualifikationsnachweis über eine reale Maschinenbedienung. Eine Ausbildung, Prüfung oder Zertifizierung durch Kammer oder Schule wird durch diesen aiMOOC nicht ersetzt.

OER und Wikipedia

Primärquellen zur fachlichen und rechtlichen Einordnung (zuletzt geprüft: 28.10.2026):

KMK: Rahmenlehrplan vom 07.04.2025, Lernfeld 3, PDF-Seite 13 – verbindliche Kompetenzbeschreibung und Zeitrichtwert; nur sinngemäß erläutert, kein vollständiger Normtext übernommen.
BIBB: Gold- und Silberschmied/-in – Fachrichtungen, Ausbildungsprofil und Verweis auf die Ausbildungsverordnung vom 20.03.2025.
DIN Media: DIN EN ISO 129-1:2022-02 – als aktuell ausgewiesene Fassung der Bemaßungsgrundsätze; Normtext ist nicht offen und wird nicht reproduziert. Die Ausgabe 2020-02 ist zurückgezogen.
DGUV Information 209-066: Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen und DGUV Information 209-019: Sicherheit bei der Blechbearbeitung, 2023 – fachliche Sicherheitshinweise, vor Ort anzuwenden im Zusammenspiel mit Gefährdungsbeurteilung und Herstellerangaben.
ArbSchG § 5, ArbSchG § 12, BetrSichV § 3, BetrSichV § 12 sowie DSGVO, insbesondere Art. 5 – aktuelle amtliche Rechtsquellen.
Wikipedia: Goldschmied, Wikipedia: Bohren und Wikipedia: Zerspanen – offene Überblicksartikel; Aussagen anhand der Fachquellen gegenprüfen.

Geprüfte Bilder mit Urhebern und Lizenzen (jeweils Original-Dateiseite auf Wikimedia Commons):

Eingebundene Datei	Originalnachweis	Urheber	Lizenznachweis
File:RollingMill.jpg	Datei und Motiv	Audrius Meskauskas	CC BY-SA 3.0
File:Using a rolling mill.jpg	Datei und Motiv	Mauro Cateb	CC BY-SA 4.0
File:Making silver wire.jpg	Datei und Motiv	Mauro Cateb	CC BY-SA 4.0
File:Drill press.jpg	Datei und Motiv	Pavel Ševela	CC BY-SA 3.0
File:Using a micrometer.jpg	Datei und Motiv	Mauro Cateb	CC BY-SA 4.0

Geprüfte deutschsprachige Fachfilme und Rechte: Die Videos sind zur Anschauung verlinkt; eine freie Nachnutzung oder OER-Lizenz des Filmmaterials ist nicht belegt. Nutze sie über die jeweiligen Plattformen und beachte deren Nutzungsbedingungen.

SWR / planet schule: „Wie man einen Ring für Männer schmiedet“ (deutsch, mit Untertiteln, Film vom 22.08.2020): Produktionsschritte beobachten, veraltete Verfahren nicht als heutige Sicherheitsanweisung übernehmen. Rechte: © SWR; Streaming auf der Plattform.
SR: „Vom Rohstoff zum Schmuck – die Arbeit eines Goldschmieds“ (deutsch, mit Untertiteln, vom 25.03.2026): Schwerpunkt Werkstatt und Materialbearbeitung. Rechte: © SR; Streaming auf der Plattform.
D-J Stieger: „Der Verlobungsring: Die Arbeit des Goldschmieds“ (2013; verifizierter Werkstattfilm, deutsche Inhaltsbeschreibung, Sprachfassung nicht unabhängig bestätigt): visuelle Prozessbeobachtung vom Walzen bis zum Fassen; die Sicherheitsdarstellung ist nicht als aktuelle Unterweisung zu übernehmen. Rechte: Urheber D-J Stieger, keine freie Lizenz ausgewiesen; nur Plattformwiedergabe.

Beobachtungsauftrag zum Film: Notiere, welche Arbeitsschritte einteilige Grundbauteile betreffen und ab wann zusätzliche Bauteile oder Fügeverfahren hinzukommen. Vergleiche die gezeigte Praxis mit den aktuellen DGUV- und Herstelleranforderungen; führe nichts unbeaufsichtigt nach.

OER-Hinweis: Die verlinkten Wikipedia-Texte und Commons-Dateien haben jeweils eigene Lizenzbedingungen und erforderliche Namensnennungen. Von diesem Kurs selbst erzeugte Arbeitsblätter und Zeichnungen kannst du – soweit du die Rechte besitzt – für offene Nachnutzung beispielsweise unter CC BY-SA 4.0 freigeben. Das erklärt keine fremden Filme oder amtlichen Texte zu OER. Bei fremden Vorlagen und Videos gelten deren eigene Rechte, Einbettungsbedingungen und Datenschutzanforderungen.

Verknüpfte Lernbereiche

Gold- und Silberschmieden

Gestaltungsprinzip und Kunstgeschichte – Ideen entwickeln und begründen
Technische Zeichnung und Toleranz – Maße und Bezugskanten eindeutig festlegen
Halbzeug, Umformen und Zerspanen – passende Verfahren auswählen
Drehzahl und Schnittgeschwindigkeit – Rechenmodelle begründet anwenden
Arbeitsschutz und Nachhaltigkeit – sicher und ressourcenschonend arbeiten
Qualitätsmanagement und Datenschutz – prüfen, dokumentieren, reflektieren

Projektanschlüsse: Mit Lernfeld 2 vergleichst du Handwerkzeuge und maschinelle Fertigung; mit Lernfeld 4 entwickelst du den computergestützten Entwurf weiter; mit späteren Lernfeldern untersuchst du Fügen, Oberflächenbehandlung, Reparatur und projektorientierte Anfertigung. Ein fächerübergreifendes Projekt könnte verschiedene 1:1-Modelle hinsichtlich Materialausnutzung und Symmetrie vergleichen, ein zweites den Energiebedarf mehrerer hypothetischer Maschinenprofile simulieren. Beide sind ohne gefährliche Praxis realisierbar. Ausbildungsbetrieb, zuständige Kammer und geltender Landeslehrplan legen fest, welche praktische Umsetzung im Einzelfall vorgesehen ist.