Metall- und Kunststoffbearbeitung in der Schule

Inhalt

Die Ziele des Kurses

Von der Idee bis zur Herstellung eines Werkstücks

Kleine Werkstoffkunde

Metall in der Schulpraxis

Tabellen

Hinweise zum Bohren von Metall

Maschinen und Geräte, die Schüler benutzen dürfen

Muster-Werkstattordnung

Sicherheit im Technikunterricht

Zuständigkeitsbereiche der Unfallversicherungsträger

Sicherheit im Technikunterricht
Schulunfälle
Internetauftritt „Sichere Schule“
Erste-Hilfe - Vorschriften
Erste Hilfe - Hinweise für die Praxis
Erforderliche Schutzausrüstung
Weitere Hinweise zur Sicherheit im Technikunterricht

Bezeichnungen von Schrauben, Muttern, Scheiben (Auswahl)

Halbzeuge in der Metalltechnik

Gestaltung des Arbeitsplatzes

Wartungsarbeiten in der Metallwerkstatt

Einrichtung einer Metallwerkstatt

Einrichtung einer Kunststoffwerkstatt

Prüfwerkzeuge

Handwerkzeuge
Hämmer, Sägen, Feilen, Anreißwerkzeuge
Maul- und andere Schlüssel
Schraubendreher
Der Messschieber
Schieblehre - Nonius

Unterrichtsbeispiele
Bohrmaschinenführerschein
45-Grad-Lehre
Radienlehre
Anreißnadel
Flaschenöffner
Garderobenhaken
Garderobenhaken aus Kunststoff
Biegeplatte für Garderobenhaken
Garderobenhaken aus Stahlblech
Winkel Blatt 1: Übersichtszeichnung
Winkel Blatt 2: Anschlagwinkel
Winkel Blatt 3: Gehrungswinkel 45°
Notizblattständer Blatt 1
Notizblattständer Blatt 2
Notizblattständer Blatt 3
Uhrträger aus Plexiglas
Werkzeug zum Kürzen von Schrauben
Messer für Putzhobel
Flaschenöffner II
Kugelschreiberständer

Literaturhinweise

Die Ziele des Kurses

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Von der Idee bis zur Herstellung eines Werkstücks

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Kleine Werkstoffkunde

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Metall in der Schulpraxis

In der Schule werden in der Regel Halbzeuge aus Metall verwendet. Dies sind Rohmaterialien wie Bleche, Stangen (Vollmaterial), Rohre (Hohlmaterial), Gewindestangen usw., die schon bestimmte Maße (z. B. Breite, Dicke, Gewinde) aufweisen. Sie müssen meist nur noch abgelängt werden.

Stahl

Werkstoffe, deren Hauptbestandteil Eisen ist und deren Kohlenstoffanteil

zwischen 0,02 % und 2,06 % liegt, werden als Stahl bezeichnet. Es gibt legierte und unlegierte Stähle. Ersteren werden Substanzen zugesetzt, die die Eigenschaften des Stahls, z.B. seine Härte, beeinflussen.

Halbzeuge aus unlegiertem Stahl, auch Baustahl mit der Kurzbezeichnung St37 genannt, lassen sich gut zerspanen und sind für die Werkstückherstellung in der Schule gut geeignet. Sie müssen aber nach der Bearbeitung gegen Rosten geschützt werden, z. B. mit Zaponlack.

Nach der Veröffentlichung DIN EN 10025 wird dieser Stahl jetzt mit S235JR bezeichnet, was sich aber bisher noch nicht durchgesetzt hat.

Edelstahl

Edelstähle werden in legierte und unlegierte Edelstähle unterteilt. Zu den

Edelstählen zählt u. a. der nichtrostende Stahl (auch mit Nirosta, NIRO,

STAINLESS, INOX, V2A, V4A bezeichnet) mit einem Chromanteil von 10,5 % bis 13 % und weiteren Legierungsbestandteilen wie Nickel, Molybdän und Mangan.

Nichtrostende Stähle sind für die Schulpraxis nicht besonders gut geeignet, weil sie sich schwer zerspanen (z.B. Feilen oder Biegen) lassen. Nichtrostende Stähle sind nicht oder wenig magnetisch und können deshalb mit einem Magneten von Baustahl unterschieden werden.

Werkzeugstahl

Werkzeugstähle sind „härter“ als normale Stähle und lassen sich deswegen nicht so leicht zerspanen (z. B. „Feilen“). Sie werden zur Fertigung von Werkzeugen und Formen verwendet. Im Metallgrundkurs im Studium wird ein Hobelmesser hergestellt, das durch Anlassen und Abkühlen standfest gemacht wird.

Aluminium

Aluminium (Al) ist ein Leichtmetall, das nicht rostet. Unbehandelt entwickelt es eine passivierende Oxidschicht.

Nicht alle Aluminiumlegierungen sind leicht zu bearbeiten. Bleche mit der

Bezeichnung AlMg3 können gut gebogen werden. Aluminiumhalbzeuge mit den Legierungsbestandteilen Kupfer (Cu), Blei (Pb) und Mangan (Mg) eignen sich sehr gut für die spanende Verarbeitung.

Kupfer

Kupfer ist ein weiches, bräunliches und gut formbares Material. Es eignet sich sehr gut als Wärme- und Stromleiter. Werkstücke aus Kupfer können problemlos gelötet werden. Legierungsbestandteile können Kupfer hart und zäh machen.

Messing

Messing (CuZn) ist eine goldfarbene „Legierung“ aus Kupfer (Cu) und Zink (Zn). Messinghalbzeuge sollten zur spanenden Verarbeitung mindestens einen Kupferanteil von 50 % aufweisen, sonst sind sie zu hart für die Bearbeitung.

Die Verwendung unbekannter Metalle (z.B. vom Schrottplatz) kann zu unerwünschten Ergebnissen führen.

Helms / Reich: Metall- und Kunststoffbearbeitung in der Schule Seite 9

Tabellen

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Sicheres Arbeiten an der Bohrmaschine

Lange Haare zusammenbinden, Ärmel hochkrempeln, keine Handschuhe tragen

An Standbohrmaschinen das Werkstück möglichst immer in den Schraubstock einspannen. Der Griff des Schraubstocks muss immer nach links zeigen, da bei einem Verhaken des Bohrers andernfalls der Griff in den Brustkorb schlägt. Nach Möglichkeit den Schraubstock mit dem Maschinentisch verschrauben, um das Durchdrehen des Schraubstocks zu verhindern

Späne, besonders die langen Späne, bei ausgeschalteter Maschine mit einem Pinsel oder Handbesen entfernen, um Schnittverletzungen zu vermeiden Schutzbrille tragen

Drehzahl

Beim Bohren von Metall ist die Schnittgeschwindigkeit von Bedeutung, grundsätzlich gilt:

kleiner Bohrerdurchmesser - hohe Drehzahl,

großer Bohrerdurchmesser - niedrige Drehzahl.

Beim Aufbohren (dem Vergrößern einer vorhandenen Bohrung) sollte die Drehzahl etwa halbiert werden.

Bei Aluminium sollte man die zwei- bis dreifache Drehzahl wählen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Hinweise zum Bohren von Metall

Für Nichteisenmetalle wie Aluminium, Kupfer, Messing und Zink, für Eisen und unlegierten Stahl kommen üblicherweise Bohrer aus HochleistungsSchnellschneidstahl (HSS) zum Einsatz. Teurere kobaltlegierte oder mit Titan beschichtete Stahlbohrer sind für Edelstahl richtig. Damit der Bohrer auf der glatten Metalloberfläche nicht abrutscht, wird die Bohrstelle mit einem Körner (spitzer, gehärteter Metallstift) angekörnt. So hat die Bohrspitze von den ersten Umdrehungen an ausreichend Führung und es kann präzise gebohrt werden.

Tipp: Bei größeren Bohrdurchmessern ist es ratsam, ein kleines Loch vorzubohren. Der Durchmesser des Vorbohrers soll dem Durchmesser der Querschneide des großen Bohrers entsprechen.

Tipp: Die Bohrer halten länger, wenn man mit ein paar Tropfen Bohremulsion (notfalls Öl) kühlt und häufig lüftet. Dies gilt insbesondere für tiefe Bohrungen.

Formel zur Berechnung der Schnittgeschwindigkeit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Da in Tabellenbüchern die Schnittgeschwindigkeit Vc in m/min angegeben wird, der Durchmesser n des Bohrers aber in mm angegeben ist, muss die Formel lauten:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Literaturempfehlung zur Sicherheit im Technikunterricht

Metall - Ein Handbuch für Lehrkräfte

Autoren P. Döring / G. Reich

http://publikationen.dguv.de/dguv/pdf/10002/si-8038.pdf

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Holz - Ein Handbuch für Lehrkräfte

Autoren: H. Kaup / G. Reuel

http://publikationen.dguv.de/dguv/pdf/10002/si-8041.pdf

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Kunststoff - Ein Handbuch für Lehrkräfte Autoren: P. Döring / G. Reich

http://publikationen.dguv.de/dguv/pdf/10002/si-8039.pdf

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Kostenloser Bezug über das Internet.

Herausgeber

Bundesverband der Unfallkassen

Fachgruppe „Bildungswesen“, Sachgebiet

„Naturwissenschaftlich-technischer Unterricht“

Fockensteinstraße 1, 81539 München

Helms / Reich: Metall- und Kunststoffbearbeitung in der Schule Seite 13

Maschinen und Geräte, die Schüler benutzen dürfen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Ein Leitfaden für Lehrkräfte der Klassen 5 - 10 der allgemein bildenden Schulen in Hamburg / Landesunfallkasse Hamburg

http://www.uk-nord.de/fileadmin/user_upload/pdf/publikationen/einsatz_von_maschinen_und_geraeten_im_unterricht.pdf

Muster-Werkstattordnung

In den Technikräumen dürfen Tätigkeiten nur nach entsprechender Einweisung durchgeführt werden. Die Schule haftet nicht für persönliche und materielle Schäden, die nachweislich durch grob fahrlässiges oder vorsätzliches Verhalten entstanden sind. Ersatzansprüche gegen die Schule sind ausgeschlossen.

Betreten der Technikräume

- Werkräume und Maschinenräume dürfen nur in Begleitung der Lehrkraft betreten werden.
- Fluchtwege kennen und freihalten.
- Jacken, Mäntel etc. sind an die Garderobe zu hängen, Taschen sind so aufzubewahren, dass sie keine Stolperfallen darstellen
- Wissen, wo sich Feuerlöscher, Löschdecke und Verbandkasten befinden.

Bevor die Arbeit beginnt

- Bewegungsfreiheit am Arbeitstisch und an den Maschinen herstellen.
- Ordnungsgemäßen Zustand der Werkzeuge und Geräte prüfen.
- Beschädigte Werkzeuge und andere Mängel sofort melden.
- An Maschinen darf jeweils nur eine Person arbeiten. Weitere Personen haben einen Sicherheitsabstand einzuhalten.
- Werkstücke und Werkzeuge dürfen nicht auf dem Fußboden abgelegt werden, sondern nur auf dem Arbeitstisch.
- Der Aufenthalt in Gefahrenbereichen ist verboten (z.B. an der Kreissäge, am Abrichthobel, an der Drehbank u.a.).

Sicherheit in den Werkstätten

In den Technikräumen ist eng anliegende Kleidung zu tragen, Schmuck ist abzulegen.

In der Werkstatt sind grundsätzlich geschlossene und feste Schuhe zu tragen. Die jeweils vorgeschriebene Sicherheitsausrüstung (z.B. Schutzbrillen, Gehörschutz) ist bei entsprechenden Arbeiten anzulegen. Langes offenes Haar muss mit Haargummis oder Schutzhauben zusammengehalten werden.

Bei der Arbeit sind Essen und Trinken untersagt.

Wenn die Arbeit beendet ist

Arbeitsplätze säubern (größere Mengen Holzstaub mit dem Staubsauger aufnehmen, heruntergefallene Materialreste aufräumen).

Nach der Benutzung müssen Werkzeuge und Geräte gereinigt und wieder an ihren ursprünglichen Platz zurückgebracht werden.

Arbeitskleidung verstauen, Hände waschen und den Raum lüften.

Helms / Reich: Metall- und Kunststoffbearbeitung in der Schule Seite 15

Ich habe die Werkstattordnung zur Kenntnis genommen:

Name: (in Druckbuchstaben)

Klasse:

.

Unterschrift

Sicherheit im Technikunterricht

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Zuständigkeitsbereiche der Unfallversicherungsträger

Ausnahme: Für die Hochschulen des Landes Niedersachsen ist der GUVHannover zuständig.

Braunschweigischer Gemeinde-Unfallversicherungsverband Berliner Platz 1 C (Ring-Center)

38102 Braunschweig

Postfach 1542

38005 Braunschweig

Tel.: 0531 27374-0

Fax: 0531 27374-30

E-Mail: info@guv-braunschweig.de http://www.guv-braunschweig.de

Helms / Reich: Metall- und Kunststoffbearbeitung in der Schule Seite 17

Gemeinde-Unfallversicherungsverband Hannover Am Mittelfelde 169

30519 Hannover Postfach 810361 30503 Hannover Tel.: 0511 8707-0 Fax: 0511 8707-188 E-Mail: info@guvh.de http://www.guvh.de

Landesunfallkasse Niedersachsen Am Mittelfelde 169

30519 Hannover Postfach 810361 30503 Hannover Tel.: 0511 8707-0 Fax: 0511 8707-188 E-Mail: info@lukn.de http://www.lukn.de

Gemeinde-Unfallversicherungsverband Oldenburg Gartenstraße 9

26122 Oldenburg Postfach 2761 26017 Oldenburg Tel.: 0441 779090 Fax: 0441 779095-0

E-Mail: info@guv-oldenburg.de http://www.guv-oldenburg.de

Sicherheit im Technikunterricht

Schulunfälle

Wenngleich der Technikunterricht kein Schwerpunkt für Schulunfälle ist, wird diesem Thema hier viel Raum gegeben. Sicherheit im Technikunterricht ist vornehmlich Sicherheitserziehung, um Schüler zu sensibilisieren, sicher im Betriebspraktikum, in der späteren Ausbildung und zu Hause zu arbeiten.

Formales

Unfälle in der Schule sind dem GUV zu melden, wenn der Unfall zu einer

Abwesenheit des Verunglückten von mehr als drei Kalendertagen oder zum Tod führt.

Wenn vorauszusehen ist, dass der Verunglückte mehr als drei Tage vom Dienst oder dem Unterricht fern bleiben wird oder einer längeren Behandlung bedarf, so ist ein Durchgangsarzt aufzusuchen.

Unfälle müssen innerhalb von drei Tagen mit einem Formblatt gemeldet werden, das unter der dem Link

http://www.dguv.de/formtexte/index.jsp

zu finden ist.

Hier besteht die Wahlmöglichkeit, das Formblatt als PDF- oder WORD-Datei herunter zu laden.

Während man die WORD-Datei am Computer ausfüllen kann, muss die PDF-Datei per Hand ausgefüllt werden.

Die Anzeige geht in zwei

Exemplaren an den GUV, eine

Kopie behält die Dienststelle, eine Kopie geht an den Personalrat (falls vorhanden und zuständig) und eine Kopie erhält der Verunglückte.

Helms / Reich: Metall- und Kunststoffbearbeitung in der Schule Seite 19

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