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Herstellen von Bauteilen und Baugruppen durch Fügen - Technischer Modellbauer - LF 5

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Einleitung

Im ersten Ausbildungsjahr als Technische Modellbauerin oder Technischer Modellbauer stellst du aus Einzelteilen funktionsfähige Baugruppen her. Im Lernfeld 5 Herstellen von Bauteilen und Baugruppen durch Fügen entscheidest du nicht nur, wie zwei Teile verbunden werden. Du klärst, welche Funktion die Verbindung erfüllen soll, liest Zeichnungen und Stücklisten, vergleichst Werkstoffe und Fügeverfahren, bereitest die Arbeit vor, prüfst das Ergebnis und dokumentierst deine Entscheidungen. Der KMK-Rahmenlehrplan von 2009 weist diesem Lernfeld im ersten Ausbildungsjahr 40 Unterrichtsstunden zu. Die konkrete Umsetzung richtet sich nach dem geltenden Landeslehrplan, dem betrieblichen Ausbildungsplan und den Vorgaben der zuständigen Kammer.

Dein Lernziel: Du analysierst einen berufstypischen Auftrag und erstellst dafür eine begründete, sichere und wirtschaftliche Fügelösung. Du kannst ein Arbeitsergebnis anhand vorab vereinbarter Kriterien prüfen und mit nachvollziehbaren Unterlagen übergeben. Die Beispiele sind fiktiv und stellen weder eine bautechnische Freigabe noch eine Prüfungszulassung dar. Gefahrgeneigte Arbeiten erfolgen ausschließlich nach betrieblicher Gefährdungsbeurteilung, Unterweisung und unter befugter Aufsicht; alternativ arbeitest du mit Karton, Steckmodellen oder CAD-Simulationen.

Arbeitsauftrag verstehen und Fügeverfahren auswählen

Was ist Fügen und was macht ein Modellbauer damit?

Fügen bedeutet, aus mindestens zwei Einzelteilen durch geeignete Verbindungen eine funktionsfähige Einheit zu schaffen. Im technischen Modellbau entstehen beispielsweise Anschauungsmodelle, Formeinrichtungen, Vorrichtungen und Hilfsmittel für Gießerei-, Karosserie- oder Produktentwicklungsprozesse. Eine Verbindung muss zur Aufgabe passen: Ein wechselbarer Anschlag soll zerstörungsfrei lösbar sein, eine dauerhaft positionierende Leiste dagegen fest und maßhaltig bleiben. Holzwerkstoffe, Kunststoffe und Metalle reagieren unterschiedlich auf Bohrung, Druck, Temperatur, Feuchtigkeit und Klebstoff. Eine scheinbar feste Verbindung kann bei Belastung, Wärme oder Wiederholung versagen.

Drei Wirkprinzipien: Beim Formschluss verhindern ineinandergreifende Geometrien eine Bewegung, etwa ein korrekt ausgelegter Passstift in einer passenden Bohrung. Beim Kraftschluss hält Reibung durch eine Anpresskraft, beispielsweise die Klemmwirkung einer vorgespannten Schraubverbindung. Beim Stoffschluss entsteht der Zusammenhalt über eine stoffliche Verbindung, etwa durch ausgehärteten Klebstoff oder erstarrtes Lot. Reale Fügestellen können mehrere Wirkprinzipien kombinieren. Die Wörter beschreiben den Wirkmechanismus und sagen allein noch nichts über die zulässige Tragfähigkeit aus.

Auftrag systematisch klären

Vor der Fertigung sammelst du Informationen aus Gesamt- und Einzelteilzeichnung, Stückliste, Werkstoffkennzeichnung, Datenblatt und Arbeitsauftrag. Stelle dir diese Leitfragen: Welche Teile gehören zusammen? Wie groß und genau sollen sie werden? Welche Kräfte, Schwingungen, Medien und Temperaturen können auftreten? Muss eine Verbindung wieder geöffnet werden? Welche Hilfsmittel sind vorhanden? Welche Oberflächen bleiben sichtbar? Wie wird am Ende geprüft? Welche Fertigungs- und Entsorgungsrisiken sind zu bewerten?

Eine Anforderungsliste trennt Muss-Kriterien von Wünschen. Beispiel: „Der Anschlag muss fünfmal demontierbar sein, ohne dass das Grundteil sichtbar beschädigt wird“ ist prüfbar; „Die Verbindung soll sehr gut sein“ ist es nicht. Unklare Toleranzen werden vor Beginn mit der ausbildenden Fachkraft geklärt, nicht stillschweigend erfunden. Die aus dem Auftrag abgeleitete Entscheidung dokumentierst du in einer Auswahlmatrix.

Kriterium	Schrauben mit geeigneten Einsätzen	Holz dübeln und kleben	Löten von geeigneten Metallen
Lösbarkeit	gewöhnlich gut, wenn richtig konstruiert	in der Regel nicht zerstörungsfrei	häufig nur durch Erwärmen und gegebenenfalls Beschädigung
Werkstoffe	passende Metall- und Kunststoffteile; Holz nur mit geeigneter Befestigung	vor allem passende Holzwerkstoffe	nur geeignete lötbare Metalle
Präzision	abhängig von Bohrbild, Passungen und Vorspannung	abhängig von Bohrbild, Leimfuge und Pressung	abhängig von Spalt, Wärmeführung und Fügevorrichtung
Wichtige Prüfung	Sitz, Anpressung, Lage, Lösbarkeit	Lage, Fuge, Aushärtung, sichtbare Fehler	Benetzung, Nahtbild, Funktion

Typische Fehler: Ein lösbarer Anschlag wird geklebt; feuchte oder verschmutzte Teile werden ohne Eignungsprüfung gefügt; Zeichnungsmaße werden geschätzt; Bohrungen werden allein nach dem Nenndurchmesser einer Schraube gewählt. Korrigiere solche Fehler zunächst am digitalen oder kartonierten Modell.

Werkstoffe, Passungen und Verbindungselemente

Werkstoff- und Zeichnungsinformationen verstehen

Holz ist richtungs- und feuchteabhängig; Sperrholz ist lagenweise aufgebaut. Kunststoffe können durch Lösungsmittel, Wärme oder Kerbwirkung geschädigt werden, manche lassen sich schwer kleben. Metalle unterscheiden sich hinsichtlich Korrosion, Wärmeausdehnung und Lötbarkeit. Eine Verbindung aus unterschiedlichen Metallen kann bei Feuchtigkeit korrosionsgefährdet sein. Prüfe für jedes Material die Herstellerangaben; pauschale Aussagen wie „ein Universalkleber hält immer“ sind falsch.

In der Montagezeichnung ermittelst du Einbaulage, Bezugskanten, Achsen, Bohrungspositionen und Passungen. Die Stückliste nennt Positonsnummer, Benennung, Anzahl und gegebenenfalls Werkstoff. Das Nennmaß ist der festgelegte Sollwert. Eine Toleranz bezeichnet die zulässige Abweichung. Beispielsweise bedeutet 160 ± 1 mm eine erlaubte Länge zwischen 159 und 161 mm; bei 161,4 mm liegt das Werkstück außerhalb dieses beispielhaft vereinbarten Bereichs. Ohne eingezeichnete oder abgestimmte Toleranz darfst du nicht einfach ± 1 mm unterstellen.

Verbindungselemente und konstruktive Regeln

Schraube, Mutter, Unterlegscheibe, Gewindeeinsatz, Stift und Holzdübel haben unterschiedliche Aufgaben. Schrauben erzeugen eine Vorspannung; geeignete Stifte und Dübel können Teile positionieren und quer zur Achse Kräfte übertragen. Eine Passung beschreibt die Beziehung zusammengehöriger Maße, etwa Bohrung und Stift. Ob eine Verbindung tatsächlich Spiel, Übergang oder Übermaß erhält, muss die Konstruktion festlegen. Scheiben verteilen gegebenenfalls die Auflagekraft, ersetzen aber keine sorgfältige Auslegung.

Abbildung: Verschiedene Überblattungen zeigen anschaulich, wie die Geometrie zum Formschluss beitragen kann. Die Zeichnung ist ein Konstruktionsvergleich, keine Arbeitsanweisung für Maschinen.

Datei:Dübelverbindung.jpg

Abbildung: Zwei unterschiedliche Holz-Eckverbindungen mit Dübeln. Das Beispiel verdeutlicht, weshalb Dübelposition und Fugenbild überprüft werden müssen.

Konstruktionsregeln: Ausreichende Randabstände, die Materialdicke, zulässige Bohrungstiefe, Zugang zum Werkzeug, Austauschbarkeit und mögliche Wärmeausdehnung gehören in die Planung. Für Gewindeeinsätze in Holz sind die Produkteignung, erforderliche Vorbohrung und zulässige Montagekräfte aus dem aktuellen Herstellerdatenblatt maßgebend. Eine zu randnahe Bohrung oder ein schräger Dübel verursacht Risse beziehungsweise Versatz. Auf einer Zeichnung mit eindeutigem Bezugssystem werden diese Risiken vor Fertigungsbeginn erkannt.

Mechanisches Fügen mit Schrauben, Stiften und Dübeln

Schraubverbindung und Klemmkraft

Beim Anziehen einer Schraube entsteht unter geeigneten Bedingungen eine Vorspannkraft; dadurch werden Bauteile gegeneinander gepresst. Auf vielen Fügestellen überträgt die Reibung zwischen Kontaktflächen die Betriebslast. Werden Schrauben und Einsätze ungeeignet ausgewählt oder zu stark angezogen, können Gewinde, Grundwerkstoff und Bauteile geschädigt werden. Das Anziehdrehmoment ist keine universelle Tabellenzahl: Es hängt unter anderem von Reibung, Schraube, Beschichtung, Einsatz und Gegenwerkstoff ab. Benutze für eine reale Baugruppe ausschließlich die freigegebene Montageanweisung und das geeignete geprüfte Werkzeug. Die DIN EN ISO 16047 behandelt Prüfungen des Zusammenhangs von Drehmoment und Vorspannkraft; daraus folgt nicht automatisch ein Montagewert für deine Verbindung.

Abbildung: Schnittdarstellung einer Schraubverbindung mit Schraube, Fügeteilen und Mutter. Suche die Kontaktflächen, an denen eine Klemmkraft wirken kann.

Rechenbeispiel zur Mechanik, ausdrücklich kein Montagedrehmoment: Greift eine Handkraft F = 12 N rechtwinklig an einem 0,15 m langen Hebelarm an, beträgt das Moment M = F · r = 12 N · 0,15 m = 1,8 N·m. Wird die Kraft verdoppelt, verdoppelt sich bei unverändertem Hebelarm das Moment. Die Beziehung erklärt die Einheit Newtonmeter, nicht die zulässige Schraubenvorspannung. Letztere lässt sich wegen Reibung und anderer Einflüsse nicht aus dieser Rechnung allein bestimmen.

Erklärvideo (deutsch): ROTHENBERGER ACADEMY zeigt an einem Anwendungsbeispiel den Einsatz eines Drehmomentwerkzeugs. Übertrage die dort dargestellten Einstellwerte nicht auf Modellbauverbindungen; für dich gilt die jeweilige Herstellerfreigabe.

Stifte, Dübel und Montagefolge

Ein Zylinderstift kann beispielsweise Bauteile präzise zueinander führen; ein Holzdübel zentriert Holzverbindungen und kann deren mechanisches Verhalten unterstützen. Die Bohrung muss zur gewählten Verbindung und zum konkreten Produkt passen. Ein gestecktes Probestück zeigt, ob Bohrungen fluchten. Bei einer geklebten Dübelverbindung unterscheidest du Trockenprobe (ohne Klebstoff prüfen) und Endmontage (mit Klebstoff gemäß Produktanleitung, Pressung und Aushärtung).

Eine sinnvolle Reihenfolge lautet: Zeichnung und Teile prüfen; Bohrbild und Werkzeuge freigeben lassen; Teile herstellen und entgraten; trocken montieren; Fügestellen gegebenenfalls reinigen; freigegebenes Verfahren unter Aufsicht anwenden; Lage kontrollieren; Funktion prüfen; Messwerte dokumentieren. Ein Prüfprotokoll enthält Sollwert, Istwert, Messmittel, Datum und Bewertung, aber keine personenbezogenen Schülerdaten oder echten Betriebsaufträge.

Kleben und Löten: stoffschlüssige Verbindungen

Kleben: Oberflächen, Klebfuge und Aushärtung

Beim Kleben wirken Adhäsion an der Grenzfläche zwischen Klebstoff und Fügeteil und Kohäsion innerhalb des ausgehärteten Klebstoffs. Ein gutes Ergebnis setzt passende Materialien, vorbereitete trockene Oberflächen, richtige Dosierung, Fugenbreite, Fixierung, Temperatur und ausreichende Aushärtung voraus. Bei Holz sind geeignete wasserbasierte Holzleime für viele einfache Schulungszwecke eine mögliche Option; auch diese dürfen nur gemäß Produktkennzeichnung und Gefährdungsbeurteilung eingesetzt werden. Zwei-Komponenten-Epoxidharze können unter anderem sensibilisierend wirken und werden nicht als harmlose Übungsalternative verwendet.

Abbildung: Eine Klebverbindung wird mit Zwingen fixiert. Gleichmäßige Fixierung darf die Bauteile nicht verformen; Abbinde- und Aushärtezeiten stammen aus dem konkreten Datenblatt.

Fehleranalyse: Staub oder Fett behindern die Benetzung; zu viel Klebstoff ist nicht automatisch stärker; fehlender Pressdruck kann Spalte offen lassen; zu frühes Bewegen stört das Aushärten; unpassende Kunststoffarten verbinden sich möglicherweise gar nicht ausreichend. Kontrolliere deshalb die freigegebene Oberfläche und dokumentiere Klebstoffbezeichnung, Arbeitsbedingungen sowie Aushärteende bei einer späteren realen Ausführung. Für eine sichere Simulation genügen Kartonstreifen, Stecklaschen und Papierklebeband, um Verbindungsprinzipien und Positionierung ohne Chemikalienrisiko zu erproben.

Beispielhafte Flächenrechnung: Eine rechteckige Klebfuge mit Länge 120 mm und Breite 25 mm hat die rechnerische Nennfläche A = 120 mm · 25 mm = 3 000 mm². Würde eine idealisiert gleichmäßig verteilte Scherkraft von 150 N ausschließlich über diese Fläche wirken, ergäbe sich eine mittlere nominelle Schubspannung τ = F / A = 150 N / 3 000 mm² = 0,05 N/mm². Das ist keine Festigkeits- oder Sicherheitsfreigabe: Tatsächliche Kräfte, Randspannungsspitzen, Klebstoff, Aushärtung, Werkstoff und Betriebsbedingungen müssen gesondert beurteilt oder geprüft werden.

Löten: Lot schmilzt, Grundwerkstoffe bleiben fest

Beim Löten benetzt geschmolzenes Lot geeignete erwärmte Grundwerkstoffe; diese werden im Unterschied zum Schweißen an der Fügestelle nicht aufgeschmolzen. Die Verbindung hängt von Werkstoff, Fügeflächen, Spalt, Flussmittel, Temperaturführung und geeigneter Wärmequelle ab. Weichlöten und Hartlöten unterscheiden sich unter anderem nach der Arbeitstemperatur des Lotes; eine Auswahl erfordert fachliche Eignungsprüfung. In einer Baugruppe mit dünnen Metalleinsätzen kann Löten sinnvoll sein, für die Holzanschläge unseres Praxisfalls dagegen nicht. Elektronisches Löten ist zudem nicht automatisch ein Verfahren für mechanisch hoch belastete Modellteile.

Datei:Soldering.jpg

Abbildung: Fachpraxis des Lötens. Heiße Werkzeuge und mögliche Dämpfe erfordern eine freigegebene Einrichtung, geeignete Absaugung beziehungsweise Lüftung, Arbeitsanweisung und Aufsicht.

Erklärvideo (deutsch): „Löten lernen – Grundlagen der Löttechnik“ von VOLLLAST zeigt Grundlagen an elektrischen Verbindungen. Beurteile die Übertragbarkeit kritisch: Sicherheitsanforderungen, Werkstoffe und zulässige Anwendungen unterscheiden sich.

Sichere Lernalternative: Untersuche statt eines heißen Lötkolbens eine Makroaufnahme einer Lötstelle, zeichne eine Schnittskizze mit Grundwerkstoff, Lot und Fuge und ordne typische Fehler wie mangelnde Benetzung oder Überhitzung zu. Eine reale Lötübung ist ausschließlich durch autorisierte Fachkräfte zu organisieren; erhitzte Metalle und Flussmittel sind kein unbeaufsichtigtes Experiment.

Arbeits-, Gesundheits-, Umwelt- und Datenschutz

Gefährdungen vor der Fertigung bewerten

Gefährdungsbeurteilung vor Ausführung: Bei Sägen, Bohren und Schleifen können Schnittverletzungen, Einzug, Lärm und Staub auftreten. Holzstaub ist wirksam an der Entstehungsstelle abzusaugen; Druckluft zum Aufwirbeln von Staub ist kein geeignetes Reinigungsverfahren. Schutzbrille, geeignete Arbeitskleidung, sichere Werkstückspannung und festgelegte Arbeitsplätze müssen zur Tätigkeit passen. An rotierenden Maschinen sind lose Kleidung, Schmuck und je nach Maschine auch Handschuhe gefährlich. Ob Handschuhe nötig oder verboten sind, ergibt sich aus der konkreten Gefährdungsbeurteilung, nicht aus einer Pauschalregel. Arbeiten mit stationären Maschinen oder heißen Werkzeugen nur nach Freigabe und unter befugter Aufsicht.

Beim Kleben liest du Produktetikett, Sicherheitsdatenblatt und die aktuelle Betriebsanweisung. Prüfe Hautkontakt, Einatmen, Exposition und Ersatzstoffmöglichkeiten. Für Gefahrstoffe sind unter anderem Gefahrstoffverordnung und einschlägige TRGS zu beachten. Die DGUV stellt aktuelle Hinweise zu Holzstaub und Epoxidharzen bereit. Belaste Lernende nicht mit einer Gefahrstoffübung, wenn das Lernziel ebenso durch eine Zeichnung, Gefahrenanalyse oder Kartonsimulation erreichbar ist.

Nachhaltigkeit, Qualität und Digitalisierung

Nachhaltig fügen heißt: Material bedarfsgerecht zuschneiden, Verschnitt verringern, reparierbare und demontierbare Konstruktionen bevorzugen, schadstoffärmere Verfahren prüfen und die spätere Werkstofftrennung bereits im Entwurf berücksichtigen. Klebstoffe können die sortenreine Trennung erschweren; Schrauben brauchen gegebenenfalls zusätzliche Metallteile. Vergleiche daher nicht nur Materialpreis, sondern Fertigungszeit, notwendige Werkzeuge, Nacharbeit, Lebensdauer und Entsorgung.

Nutze ein CAD-Modell mit klarer Dateiversion, digitalen Prüfmerkmalen und Stückliste. Eine Änderung des Bohrbilds gehört in Änderungsstand und Prüfplan, nicht nur in eine spontane mündliche Anweisung. Vermeide in Beispieldateien Kundenzeichnungen, reale Personennamen, Kennzeichen und sensible Betriebsdaten. Öffentlich geteilte Aufnahmen zeigen nur fiktive Modelle ohne Personenbezug; Betriebsgeheimnisse bleiben geschützt. Digitale Maßkontrolle kann Fehler früh sichtbar machen, ersetzt aber weder das Prüfen am Bauteil noch die Verantwortung der ausbildenden Fachkraft.

Aktualitätshinweis (Stand Oktober 2026): Die hier behandelte Fassung des KMK-Lernfelds 5 stammt aus dem Rahmenlehrplan 2009. Das BIBB weist für den Beruf eine Neuordnung ab 1. August 2027 aus. Prüfe deshalb vor einem neuen Ausbildungsgang den dann geltenden Rahmenlehrplan, die Ausbildungsordnung, den Ausbildungsplan deines Betriebs und die jeweils aktuelle Kammer- beziehungsweise Landesvorgabe. Normtexte und DGUV-Publikationen können fortgeschrieben werden; maßgeblich ist immer der aktuelle Originalstand, keine unkritisch übernommene ältere Kursfassung.

Durchgängiger Praxisfall: Modulare Montagelehre

Fiktiver Auftrag, Zeichnung und Auswahlentscheidung

Auftrag: Erstelle für einen Modellbau-Arbeitsplatz eine kleine Demonstrations-Montagelehre. Auf einer Sperrholz-Grundplatte wird ein fester Anschlag dauerhaft positioniert; ein zweiter Anschlag soll zur Umrüstung abnehmbar bleiben. Die Lehre ist ein unbelastetes Lehr- und Positioniermodell, kein sicherheitsrelevantes Fertigungsmittel. Maße und Preise sind ausschließlich didaktische Annahmen, keine amtlichen Sollmaße und keine Herstellerfreigaben.

Position	Bauteil	Beispielmaß und Anzahl	Vorgesehene Verbindung
A	Grundplatte Sperrholz	160 × 120 × 12 mm, einmal	Träger beider Anschläge
B	fester Anschlag Sperrholz	120 × 25 × 12 mm, einmal	zwei passende Holzdübel mit geeignetem Holzleim
C	wechselbarer Anschlag Sperrholz	100 × 25 × 12 mm, einmal	zwei M4-Schrauben, passende Scheiben und geeignete Gewindeeinsätze in der Grundplatte
D	Verbindungsmittel	zwei Dübel, zwei Schrauben, zwei Scheiben, zwei Einsätze und erforderliche Leimmenge	nach freigegebenem Datenblatt

Begründung: Für B sind dauerhafte Lage und geringe Nacharbeit wichtig. Dübel helfen zu positionieren; Holzleim verbindet passende Holzflächen stoffschlüssig. Für C ist die zerstörungsfreie Demontage das Muss-Kriterium. Hier sind Schrauben mit geeigneten Gewindeeinsätzen sinnvoller als Kleben. Löten scheidet wegen der Holzwerkstoffe aus. Die Verbindung ist anhand des tatsächlich verfügbaren Materials, des Randabstandes und der Herstellervorgaben noch von einer Fachkraft freizugeben.

Konstruktionsskizze in Worten: A liegt mit der 160-mm-Seite waagrecht. B liegt an einer 120-mm-Kante, C an einer 160-mm-Kante, sodass eine rechtwinklige Positionierecke entsteht. Die beiden Dübelachsen in B liegen beispielhaft 20 mm von den Enden des 120-mm-Anschlags entfernt. Die genauen Bohrungsdurchmesser, Tiefen, Einsätze und Schraubenlängen werden erst nach Einsicht in die Datenblätter festgelegt. Im CAD legst du einen Ursprung, die beiden Bezugskanten und alle Bohrmittelpunkte fest. Die Zeichnung enthält Seiten- und Draufsicht, Stückliste, Änderungsstand sowie die vereinbarten Prüfmaße.

Arbeitsplan und sichere Umsetzung

Schritt	Tätigkeits- und Prüfschwerpunkt	Nachweis
Auftrag klären	Lösbarkeit, Werkstoffe, Maßvorgaben und Prüfmerkmale erfassen	Anforderungsliste
Digital planen	2D-Skizze oder CAD, Stückliste, Bohrbild und Risikoanalyse erstellen	freigegebene Zeichnung
Materialien vorbereiten	Stückzahl und Datenblätter vergleichen; sichere Arbeitsplätze prüfen	Materialcheck
Zuschnitt und Bohren	nur nach Unterweisung, Einspannung und Aufsicht; alternativ Fertigteile/Karton verwenden	maßgeprüfte Einzelteile
Trockenprobe	Dübel und Schraubteile ohne Klebstoff auf Passung und Lage prüfen	Korrekturvermerk
Fügen	B gemäß Leim-Datenblatt fixieren und aushärten lassen; C mit passendem Einsatz nach Herstellerangabe montieren	Montageprotokoll
Prüfen	Maße, rechten Winkel, sichtbare Fugen, Kanten und fünf schonende Wechselzyklen kontrollieren	Soll-Ist-Tabelle
Dokumentieren	Kosten, Zeit, Änderungen, Sicherheit und Nachhaltigkeit bewerten	vollständige Übergabemappe

Zeitplan für die Beispielkalkulation: Planung 10 min, vorbereitende Fertigung 25 min, aktive Montage 20 min, Prüfen 10 min, Dokumentieren 7 min. Summe der aktiven Arbeitszeit = 72 min = 72 / 60 h = 1,2 h. Wartezeit für die Klebstoffaushärtung wird gesondert im Ablauf geplant; sie ist nicht automatisch aktive Arbeitszeit. Ohne bestätigte Aushärtung darf die Lehre nicht zur Funktionsprüfung freigegeben werden.

Kostenrechnung (fiktiv): Grundplatte 4,80 €, Anschläge 2,70 €, Dübel/Schrauben/Scheiben/Einsätze/Leim 3,50 €, kalkulierter Verschnitt 1,00 €. Material = 4,80 + 2,70 + 3,50 + 1,00 = 12,00 €. Aktive Arbeit = 1,2 h × 24,00 €/h = 28,80 €. Interner Übungsgesamtwert = 12,00 € + 28,80 € = 40,80 €. Nicht enthalten sind zusätzliche Gemeinkosten, Steuern und gegebenenfalls externe Beschichtungen; dies ist kein Verkaufspreis. Eine alternative Konstruktion mit reiner Schraubmontage könnte Demontage erleichtern, jedoch zusätzliche Einsätze erfordern.

Prüffähiges Arbeitsergebnis, Protokoll und Bewertungsraster

Vor dem Aufbau gelten für dieses Übungsmodell folgende ausdrücklich vereinbarte Prüfkriterien: Grundplatte Länge 160 ± 1 mm und Breite 120 ± 1 mm; Positionierecke 90° ± 1°; keine sichtbaren Holzrisse oder scharfen Grate; B nach vorgeschriebener Aushärtezeit fest und bündig; C fünfmal mit dem freigegebenen Werkzeug abnehmbar und wieder montierbar ohne erkennbare Beschädigung. Dies sind Lernauftragskriterien, keine allgemeingültigen Normgrenzen.

Beispiel einer Messdokumentation: Grundplattenlänge Ist 159,6 mm (zulässig: 159 bis 161 mm, bestanden), Breite Ist 120,4 mm (zulässig: 119 bis 121 mm, bestanden), Winkel Ist 90,5° (zulässig: 89 bis 91°, bestanden). Prüfe zusätzlich an einem Modell die Demontierbarkeit und den Zustand der Verbindung. Ist beispielsweise ein Riss am Gewindeeinsatz sichtbar, ist das Arbeitsergebnis nicht freizugeben, auch wenn alle drei Maßwerte stimmen. Das Beispiel demonstriert den Unterschied zwischen Maß-, Sicht- und Funktionsprüfung; es ersetzt keine Belastungsprüfung.

Bewertungsfeld	Maximalpunkte	Was für 4 Punkte konkret vorliegen muss
Auftragsanalyse und Zeichnung	4	vollständige Muss-Kriterien, nachvollziehbare Zeichnung, Stückliste und Änderungsstand
Verfahrenswahl und Sicherheit	4	werkstoffgerechte begründete Wahl, Datenblätter, Gefährdungsbeurteilung und sichere Alternative
Arbeitsplanung und Ausführung	4	realistische Reihenfolge, aufsichtskonforme Umsetzung, dokumentierte Trockenprobe und Aushärtung
Qualitätsprüfung	4	vollständige Soll-Ist-Werte, fünf Wechselzyklen, Sichtprüfung und begründete Freigabeentscheidung
Dokumentation und Nachhaltigkeit	4	nachvollziehbare 40,80-€-Beispielrechnung, Materialbilanz, Trennbarkeit und Fehlerreflexion

Punktvergabe: Je Kriterium 4 = vollständig und sachlich richtig, 3 = weitgehend richtig mit kleiner Lücke, 2 = teilweise nachgewiesen, 1 = nur ansatzweise, 0 = fehlt oder fachlich unbrauchbar. Insgesamt sind 20 Punkte möglich; für die Übung werden mindestens 15 Punkte und alle Sicherheitsanforderungen als Mindestbedingung vereinbart. Ein Sicherheitsverstoß ist nicht durch Punkte anderer Bereiche ausgleichbar. Feedback orientiert sich an Zeichnung, Fertigungsprotokoll und beobachtbarer Qualität, nicht an bloßem Auswendiglernen.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Prüfe dein Wissen

Welcher Auftrag spricht am deutlichsten für eine lösbare Schraubverbindung? (Ein Anschlag soll bei der Umrüstung wiederholt zerstörungsfrei entfernt werden) (!Ein Anschluss soll ohne jede spätere Trennung flächig verklebt bleiben) (!Eine Holzfuge soll ausschließlich mit dauerhaftem Leim verschlossen werden) (!Zwei lötbare Metalle sollen unlösbar durch Lot verbunden werden)

Wodurch entsteht bei einer typischen vorgespannten Schraubverbindung Kraftschluss? (Durch Anpresskraft und die dadurch mögliche Reibung der Kontaktflächen) (!Allein durch die Farbe der Schraubenoberfläche) (!Weil jedes Schraubengewinde gleichzeitig mit dem Werkstoff verschmilzt) (!Weil die Schraube ohne Anziehen immer dieselbe Klemmkraft hat)

Welche Information musst du vor dem Bohren für einen Gewindeeinsatz prüfen? (Die zum konkreten Einsatz und Werkstoff gehörende Herstellerangabe) (!Nur den Namen des CAD-Programms) (!Ausschließlich den Verkaufspreis der Schraube) (!Einen beliebigen Bohrdurchmesser aus einer anderen Anwendung)

Welche Prüfaussage ist bei einer Grundplattenlänge von 161,4 mm und 160 ± 1 mm richtig? (Das Maß liegt oberhalb der vereinbarten Obergrenze) (!Das Maß entspricht genau dem Nennmaß) (!Der Wert ist wegen der Nachkommastelle grundsätzlich genauer und deshalb zulässig) (!Die Länge ist zulässig weil jede Holzplatte fünf Millimeter abweichen darf)

Warum ist eine Trockenprobe vor dem Verleimen sinnvoll? (Sie zeigt Passungs- und Lagefehler noch vor der Aushärtung) (!Sie ersetzt bei jedem Klebstoff das Datenblatt) (!Sie macht die Prüfung nach dem Fügen überflüssig) (!Sie garantiert unabhängig vom Werkstoff die höchste Festigkeit)

Welcher Zusammenhang beschreibt im einfachen Hebelbeispiel das Moment? (Moment gleich rechtwinklige Kraft mal Hebelarm) (!Moment gleich Kraft geteilt durch Arbeitszeit) (!Moment gleich Gewicht mal Klebstoffmenge) (!Moment gleich Hebelarm geteilt durch Temperatur)

Was ist beim Löten im Unterschied zum Schweißen charakteristisch? (Das Lot schmilzt während die Grundwerkstoffe an der Fügestelle fest bleiben) (!Jeder Grundwerkstoff muss vollständig aufgeschmolzen werden) (!Löten funktioniert unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit) (!Beim Löten können keine gefährlichen Dämpfe entstehen)

Welche Aussage zur rechnerischen Schubspannung der Klebfuge ist fachlich korrekt? (Der Quotient aus Kraft und Nennfläche ist eine Idealisierung ohne Sicherheitsfreigabe) (!Die Formel belegt unmittelbar die zulässige Lebensdauer jeder Klebung) (!Die Klebefläche spielt bei der Rechnung keine Rolle) (!Die Schubspannung ist immer identisch mit dem Herstellermindestwert)

Welche Maßnahme ist beim Umgang mit Holzstaub im Ausbildungsbetrieb geeignet? (Geeignete Staubabsaugung an der Entstehungsstelle gemäß Gefährdungsbeurteilung) (!Staub mit Druckluft unkontrolliert im Raum verteilen) (!Auf Unterweisung verzichten weil Holz ein Naturstoff ist) (!Staub nur mit bloßen Händen vom Gesicht entfernen)

Wann darf die Montagelehre anhand des Beispielprüfplans freigegeben werden? (Wenn Maßprüfung Sichtprüfung und Funktionsprüfung bestehen und Sicherheitsvorgaben erfüllt sind) (!Wenn die Zeichnung schön gestaltet ist auch bei sichtbarem Riss) (!Wenn der Materialpreis niedrig ist selbst bei nicht ausgehärtetem Leim) (!Wenn nur die Länge stimmt und der Anschlag nicht demontierbar ist)

Memory: Fachbegriffe zuordnen

Formschluss	Ineinandergreifende Geometrien begrenzen eine Relativbewegung
Kraftschluss	Anpresskraft ermöglicht Reibung zwischen Kontaktflächen
Stoffschluss	Zusammenhalt entsteht durch stoffliche Verbindung
Trockenprobe	Passung und Lage vor dem endgültigen Fügen prüfen
Sollmaß	Vorab festgelegter Zielwert eines Prüfmerkmals
Aushärtung	Klebstoff erreicht unter vorgegebenen Bedingungen seinen vorgesehenen Zustand

Drag-and-drop: Arbeitsschritte richtig zuordnen

Passender Begriff	Berufliche Handlung
Anforderungsanalyse	Funktion Lösbarkeit und Prüfkriterien des Auftrags klären
Stückliste	Erforderliche Einzelteile Verbindungsmittel und Mengen erfassen
Trockenmontage	Teile vor dem Kleben auf Passung und Lage kontrollieren
Sichtprüfung	Oberflächen Risse Grate und Fugenbild untersuchen
Änderungsstand	Eine überarbeitete CAD-Zeichnung eindeutig kennzeichnen

Kreuzworträtsel: Fügen und Qualität

Kleben	Wie heißt das stoffschlüssige Fügeverfahren mit aushärtendem Klebstoff?
Dübel	Welches Holzverbindungselement kann zwei Bohrungen zueinander ausrichten?
Stückliste	Welches Dokument erfasst die Bauteile und benötigten Mengen einer Baugruppe?
Drehmoment	Welche Größe entsteht als Produkt aus rechtwinkliger Kraft und Hebelarm?
Adhäsion	Wie heißt die Haftwirkung an der Grenzfläche zwischen Fügeteil und Klebstoff?
Lötzinn	Wie nennt man umgangssprachlich ein für das Weichlöten verwendetes Lot?

LearningApps: Weitere Übungsangebote

Suche passende externe Lernübungen zu Fügeverfahren, Schrauben und Kleben. Prüfe fremde Aufgaben fachlich; ein Suchergebnis ist keine geprüfte Kurslösung.

Lückentext: Vom Auftrag zur Freigabe

Für die Herstellung einer Baugruppe wertest du zuerst die

aus.

Eine Liste aller benötigten Einzelteile und Verbindungsmittel heißt

.

Bei einer lösbaren Schraubverbindung kann die Anpresskraft einen

ermöglichen.

Eine exakt passende geometrische Führung kann einen

bewirken.

Beim Kleben bezeichnet

die Haftung an der Grenzfläche.

Vor dem Verleimen kontrollierst du die Passung durch eine

.

Das Produkt aus rechtwinkliger Kraft und Hebelarm ergibt ein

.

Prüfwerte müssen mit dem festgelegten

verglichen werden.

Eine sichtbar beschädigte Verbindung darf nicht ohne weitere Klärung

werden.

Änderungen am digitalen Entwurf kennzeichnest du durch einen

.

Offene Aufgaben

Leicht

Fügeverfahren erkennen: Fotografiere keine realen Betriebsdaten, sondern skizziere drei allgemein zugängliche Verbindungen und erläutere jeweils das Wirkprinzip sowie die Lösbarkeit.
Zeichnung lesen: Markiere an der fiktiven Grundplatte Bezugskanten, Nennmaße und die beiden Anschläge; notiere zwei Rückfragen für eine fehlende Toleranz.
Stückliste entwickeln: Erstelle für die Montagelehre eine vollständige Stückliste mit Bauteilnamen, Anzahl, Werkstoff und Herkunft der Herstellerdaten.
Gefahren erkennen: Ordne Holzstaub, Klebstoffkontakt und heißes Lötwerkzeug jeweils einer Gefahr und einer angemessenen sicheren Alternative zu.

Standard

Verfahrensvergleich: Bewerte Schrauben, Dübeln mit Kleben und Löten für den festen und den lösbaren Anschlag anhand von vier Kriterien in einer gewichteten Entscheidungsmatrix.
CAD-Modell entwerfen: Erstelle eine datensparsame Skizze der Montagelehre mit zwei Ansichten, Bohrungsachsen und Änderungsstand; lasse unbestätigte Herstellermaße bewusst offen.
Prüfplan erstellen: Lege für Grundplattenlänge, Winkel, Sichtprüfung und fünf Wechselzyklen Prüfmittel und Soll-Ist-Tabelle fest.
Kosten erklären: Rechne das fiktive Beispiel mit 72 Minuten Arbeitszeit und 24 Euro Stundenansatz nach und untersuche den Effekt von 15 Minuten zusätzlicher Nacharbeit.

Schwer

Verbindung optimieren: Konzipiere eine zweite vollständig demontierbare Montagelehre, begründe Werkstoffwahl, Kreislauffähigkeit und die zu prüfenden Schwachstellen.
Fehlerfall untersuchen: Analysiere einen simulierten Riss am Gewindeeinsatz mittels Ursache-Wirkung-Diagramm und formuliere sichere Korrektur- und Abbruchkriterien.
Vergleichsversuch planen: Entwirf ohne gefährliche Durchführung einen dokumentierten Vergleich von zwei Kartonfügestellen; definiere Einflussfaktor, Messgröße und Aussagegrenze.
Auftragsübergabe gestalten: Erstelle aus fiktiven Daten eine nachvollziehbare digitale Übergabemappe mit CAD-Stand, Stückliste, Risikobeurteilung, Kosten, Prüfprotokoll und kritischer Reflexion.

Lernkontrolle

Fachentscheidung begründen: Erkläre an einem Teil, das regelmäßig ausgetauscht wird, warum Löten oder dauerhaftes Kleben trotz möglicher Festigkeit ungünstiger als eine passende lösbare Verbindung sein kann.
Toleranz anwenden: Eine Grundplatte hat 160 ± 1 mm; beurteile die Messwerte 158,9 mm und 160,8 mm und formuliere die daraus folgenden Prüfschritte.
Mechanik übertragen: Berechne das Moment für 8 N an 0,20 m Hebelarm und begründe, warum das Ergebnis kein freigegebener Schraubenanzugswert ist.
Klebefläche vergleichen: Berechne die nominelle mittlere Schubspannung bei 150 N auf 3 000 mm² und erläutere mindestens drei Gründe, warum daraus keine zulässige Belastung folgt.
Sicherheitsentscheidung: Entscheide, ob eine unbeaufsichtigte Lötübung mit unbekanntem Flussmittel stattfinden darf; belege deine Entscheidung und entwirf eine sichere Simulation.
Freigabe kritisch prüfen: Alle Maßwerte sind zulässig, jedoch ist der Gewindeeinsatz gerissen. Entscheide über Freigabe, Nacharbeit, Dokumentation und erneute Kontrolle.
Lebenszyklus bewerten: Vergleiche feste Klebung und demontierbare Schraubverbindung hinsichtlich Reparierbarkeit, Werkzeugbedarf, Materialtrennung und Kosten, ohne pauschale Siegerbehauptung.

Lernnachweis

Dein konkreter Lernnachweis ist die vollständig bearbeitete fiktive Montagelehre oder ein sicheres funktionsgleiches CAD-/Kartonmodell. Die Prüfmappe enthält: (a) Anforderungsanalyse mit Muss-Kriterien und Lösbarkeitsentscheidung, (b) Montage- und Einzelteilskizze mit Bezugskanten sowie Versionsangabe, (c) Werkstoff- und Verbindungsmittelliste mit freigegebenen Datenblattnachweisen, (d) begründete Fügeverfahrensauswahl, (e) Arbeitsplan und dokumentierte Gefährdungsbeurteilung, (f) sichtbares oder digital simuliertes Arbeitsergebnis, (g) ausgefüllte Maß-, Sicht- und Funktionsprüfung einschließlich begründeter Freigabe oder Sperrung, (h) nachvollziehbare Beispielkalkulation und (i) Nachhaltigkeits- und Fehlerreflexion. Ein sicherer Karton- oder CAD-Nachweis wird anhand derselben Entscheidungskriterien bewertet, ohne eine gefährliche praktische Durchführung vorzutäuschen.

Rückmeldung: Kontrolliere zuerst selbst alle Muss-Kriterien, tausche dich danach mit einer anderen Person über nachvollziehbare Entscheidungen aus und hole die fachliche Prüfung der ausbildenden Lehr- oder Fachkraft ein. Ein KI-Feedback kann auf Vollständigkeit hinweisen, bestätigt aber weder die Arbeitssicherheit noch die Belastbarkeit. Beurteile den Nachweis anhand des 20-Punkte-Rasters im Praxisfall; dokumentiere Stärken, Korrekturen und eine übertragbare Regel für künftige Aufträge.

Projekttransfer: Übertrage die Methode auf eine austauschbare Modellform, eine Positionierhilfe im Karosserie-Modellbau oder ein Anschauungsmodell für einen Gießereiprozess. Entscheidend ist nicht das Kopieren von Maßen, sondern die nachweisbare Anforderungsanalyse, konstruktive Begründung, sichere Planung und prüfbare Qualität.

OER und Wikipedia

Verbindliche Ausgangspunkte und Fachquellen, geprüft Oktober 2026: KMK-Rahmenlehrplan Technischer Modellbauer von 2009, Lernfeld 5, Druckseite 14 (40 Stunden, 1. Ausbildungsjahr); BIBB Umsetzungshilfe mit Lernfeldbezug; BIBB-Berufsprofil und Hinweise zur Neuordnung 2027; Ausbildungsordnung im amtlichen Rechtsportal. Unterricht, betriebliche Praxis und Abschlussprüfung werden immer gegen aktuelle Originalregelungen und örtliche Vorgaben abgeglichen.

Arbeitssicherheit und Normen: DGUV Information 209-205 zum Absaugen von Holzstaub und Spänen; DGUV Informationen zu Epoxidharzen; BAuA TRGS 401 zur Gefährdung durch Hautkontakt; Gefahrstoffverordnung; DIN EN ISO 16047:2025-08, Prüfverfahren Drehmoment/Vorspannkraft; DIN EN 923:2016-03, Klebstoffbegriffe. Links informieren über Anwendungsbereich und Ausgaben; urheberrechtlich geschützte Normtexte werden nicht reproduziert. Aktuelle Herstellerdatenblätter und betriebliche Betriebsanweisungen sind für die wirkliche Ausführung zusätzlich notwendig.

Offen lizenzierte Medien: Die folgenden Dateien wurden auf ihren jeweiligen Wikimedia-Commons-Dateiseiten geprüft. Bilddateien werden unverändert eingebunden; soweit CC-BY-SA verlangt, stehen Urheber, Dateiseite, Lizenz und Versionshinweise hier. Die originären Lizenzen bleiben unabhängig von der Kurslizenz maßgeblich.

Datei	Verifizierte Dateiseite	Urheber	Lizenz und Nutzungsnachweis
File:Woodworking lap joints.svg	Überblattungen	Fred the Oyster	CC BY-SA 4.0, unverändert
File:Dübelverbindung.jpg	Dübelverbindung	böhringer friedrich	CC BY-SA 2.5, unverändert
File:Bolted joint.svg	Schraubenverbindung	Yuri Raysper, später bearbeitete Dateiversion siehe Historie	Gemeinfrei laut Commons-Dateiseite, unverändert
File:Wood glue and clamping the pieces before screwing them together.jpg	Holzleim und Zwingen	Commons-Nutzer Boohyabuddha, Bildbeschreibung nennt Mike Birdy	CC BY-SA 4.0, unverändert
File:Soldering.jpg	Lötarbeit	जाधव प्रियांका	CC BY-SA 4.0, unverändert

Deutschsprachige Fachvideos (nur eingebettet, nicht als OER neu lizenziert): ROTHENBERGER ACADEMY – Drehmomentwerkzeug im Praxisbeispiel; VOLLLAST – Löten lernen, Grundlagen. Die jeweiligen Kanäle sind Urheber beziehungsweise Herausgeber der Videos; Plattform-Lizenzen bleiben bei ihnen. Der Lötfilm betrifft elektrische Verbindungen; der Drehmomentfilm zeigt ein anderes Gewerbe. Beide dienen dem Verstehen von Prinzipien, ersetzen keine aktuellen Herstellerunterlagen oder Unterweisung im technischen Modellbau. Für die sichere Alternative sind die oben beschriebenen CAD- und Kartonübungen vorgesehen.

Frei zugänglicher Artikel zur fachlichen Vertiefung: Wikipedia: Fügen (Fertigungstechnik). Beachte Versionsstand, Einzelnachweise und die jeweils aktuelle DIN-Ausgabe.

Verknüpfte Lernbereiche

Fertigung und Fügen

Planung und Dokumentation

Qualität und Verantwortung

Verknüpfung mit Projekten: In Mathematik berechnest du Flächen, Einheiten, Zeit und Kosten. In Physik erklärst du Kraft, Reibung, Hebel und Momente. In Chemie vergleichst du Adhäsion, Klebstoffaushärtung und Werkstoffverträglichkeit. In Informatik organisierst du CAD-Dateien, Versionen und datensparsame Prüfberichte. In Berufsbildung überprüfst du Ausbildungsplan, örtlichen Lehrplan und aktuelle Originalquellen.