Beschreibungen der einzelnen Versuche im Bereich Maschinenbau (MB)
MB 1 Vielseitiges Licht
MB 2 Zahn um Zahn
MB 3 Beanspruchungsanalyse von Bauteilen
MB 4 Kunststoffverarbeitung
MB 5 Was ist eigentlich Fertigungsautomatisierung???
MB 6 Erfassung biometrischer Merkmale
MB 7 Umformtechnik – ein spannendes Tätigkeitsfeld
MB 1 Vielseitiges Licht
Was kann man alles mit Lasern anstellen?
Jeder von Euch kennt Laser, zum Beispiel von der Supermarktkasse, aus Geschwindigkeitsmessungen, aus der Licht-Show in der Disco und aus dem DVD-Player. Licht in Form von Laserstrahlung wird aber auch in vielen anderen Bereichen verwendet, weil es eines der vielseitigsten Werkzeuge in Wissenschaft und Technik darstellt. So können Wissenschaftler verschiedenster Fachrichtungen damit hochpräzise messen und in der Industrie werden Laser sehr oft zum Bearbeiten unterschiedlichster Materialien verwendet, wie zum Beispiel zum Schneiden, Bohren, Schmelzen und Beschriften.
In diesem Versuch werden wir Euch zeigen, wie vielseitig sich Licht einsetzen lässt. Nach einer kurzen Erklärung, wie ein Laser überhaupt funktioniert, werdet Ihr am Beispiel des Beschriftens sehen, was man alles mit Lasern anstellen kann. Wir zeigen Euch, wie man zum Beispiel Metalle vollkommen ohne Tinte oder andere Farbe so beschriften kann, dass die Schrift nicht mehr abgeht. Der Laser kann aber noch mehr, zum Beispiel besonders klein und präzise beschriften. Und um Euch das zu zeigen, werden wir mit Euch Streichholzköpfe beschriften. Natürlich könnt ihr auch einige individuell beschriftete Souvenirs entwerfen und mit nach Hause nehmen.
| Betreuer: | Corinna Bischof, Lorenz Butzhammer | Standort: | |
| Versuchsdauer: | 3 Stunden | • Röthelheim-Campus | |
| Teilnehmerzahl: | 3 - 4 SchülerInnen | ||
| Adresse: | Konrad-Zuse-Str. 3 | ||
| Lehrstuhl: | Lehrstuhl für Photonische Technologien | ||
| Treffpunkt: | Vor Seminarraum 02.030 | ||
| Raum: | Seminarraum 02.030 | ||
| Bushaltestelle: | Doris-Ruppenstein-Str. (293, 294) |
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MB 2 Zahn um Zahn
Wozu braucht man eigentlich Getriebe?
Getriebe nutzen wir eigentlich täglich, wohin man schaut – egal ob elektrische Zahnbürsten, Oma’s Handmixer, CD-Player, Automatikgetriebe in Autos oder das eigene Fahrrad - alle diese Geräte benötigen für ihre Funktion Getriebe, auch wenn man das nicht auf den ersten Blick sieht.
Ein Getriebe ist ein klassisches Element des Maschinenbaus. Wir nutzen es, um Drehzahlen und Drehmomente zu verändern. Was das bedeutet? Welche Aufgaben und Funktionen hat ein Getriebe? Wo werden Getriebe überall eingesetzt? All diese und noch viel mehr Fragen werden wir im Praktikum klären. Dazu baut ihr zunächst selbst einige Getriebevarianten aus LEGO-Technik-Teilen zusammen um die verschiedenen Getriebearten besser kennenzulernen. Anschließend werdet ihr ein echtes Industriegetriebe komplett auseinander nehmen. Dadurch erfahrt Ihr mehr über die einzelnen Bestandteile und deren Funktion.
Abschließend werden wir in einer Virtual-Reality-Anlage (Leinwand mit 2,5m x 4m) ein komplettes Getriebe analysieren. Ihr könnt – mit den passenden 3D-Brillen – das Getriebe „virtuell“ zerlegen und wieder zusammenbauen – ganz so, wie es in der modernen Produktentwicklung auch gemacht wird.
| Betreuer: | Tobias Sprügel, Susan Kett | Standort: |  |
| Versuchsdauer: | 2,5 Stunden | • ER – Südgelände | |
| Teilnehmerzahl: | 3 - 6 SchülerInnen | ||
| Adresse: | Martensstr. 9 | ||
| Lehrstuhl: | Lehrstuhl für Konstruktionstechnik | ||
| Treffpunkt: | - | ||
| Raum: | Seminarraum des Lehrstuhls für Konstruktionstechnik | ||
| Bushaltestelle: | Technische Fakultät (287, 293), Stettiner Str. (287, 293), Erlangen Süd (30/30E, 295) |
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MB 3 Beanspruchungsanalyse von Bauteilen
Wann gibt der Kranhaken nach?
Ein Fahrrad, ein Auto – jede von Euch kennt diese Produkte des täglichen Lebens. Gemeinsam ist ihnen, dass sie bei Nutzung einer mechanischen Belastung ausgesetzt werden. Bei der Entwicklung solcher Produkte ist zu berücksichtigen, dass sie genügend Sicherheit hinsichtlich mechanischen Versagens bieten. Aus diesem Grund muss eine Beanspruchungsanalyse durchgeführt werden. Ziel der Analyse ist es, kritische Stellen im Bauteil zu entdecken und diese auf ihre Festigkeit zu überprüfen. Die Beanspruchungsanalyse kann man experimentell am realen Bauteil, an einem Ersatzmodell oder mittels Simulation am Computer durchführen.
Im Rahmen dieses Praktikumversuchs könnt Ihr untersuchen, wie hoch die maximale Belastung eines Bauteils sein darf, damit es sich nicht verformt oder gar bricht. Am Beispiel eines Kranhakens lernt Ihr dabei verschiedene Methoden (Spannungsoptik, Rasterverfahren, Computersimulation) zur Durchführung einer Beanspruchungsanalyse kennen.
Weiterhin müsst Ihr zur Bestimmung der maximal zulässigen Bauteilbelastung die Werkstoffkennwerte des Materials kennen, aus dem der Kranhaken hergestellt ist. Diese Kennwerte ermittelt Ihr durch einen Zugversuch.
Am Ende des Praktikumversuchs werden wir die Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen vergleichen und, um die Richtigkeit Eurer Beanspruchungsanalyse zu prüfen, den Kranhaken so stark belasten, dass er zerreißt.
Ihr braucht für diesen Versuch keine speziellen Vorkenntnisse, es reicht, wenn Ihr außer Spaß und Interesse an Technik eine Portion Neugierde mitbringt.
| Betreuer: | Dieter Pausewang, Simone Hürner | Standort: |  |
| Versuchsdauer: | 4 Stunden | • ER – Südgelände | |
| Teilnehmerzahl: | 3 - 4 SchülerInnen | ||
| Adresse: | Egerlandstraße 5 | ||
| Lehrstuhl: | Lehrstuhl für Technische Mechanik (LTM) | ||
| Treffpunkt: | Seminarraum des Lehrstuhls (SR TM, Raum-Nr. 0.044) | ||
| Raum: | Seminarraum des Lehrstuhls (SR TM, Raum-Nr. 0.044) | ||
| Bushaltestelle: | Technische Fakultät (287, 293), Erlangen Süd (30/30E, 295) |
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MB 4 Kunststoffverarbeitung
Vom Pulver zum eigenen Designobjekt
Der Werkstoff Kunststoff ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. In allen Bereichen des Lebens haben wir mit „Plastik“ zu tun, angefangen bei Gebrauchsgegenständen wie z.B. Zahnbürsten, Handyschalen, Getränkeflaschen und Joghurtbechern über Kleidungsstücke oder Sportartikel wie Snowboards bis hin zu High-Tech-Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt.
Ein noch junges Verfahren zur Herstellung von Prototypen, Unikaten und Kleinstserien aus Kunststoff ist das Selektive Lasersintern. Aus einem Kunststoffpulver können schichtweise beliebige 3-dimensionale Gegenstände hergestellt werden. Dabei sind der Gestaltungsfreiheit keine Grenzen gesetzt.
Wenn Ihr erfahren möchtet, wie dieses Verfahren funktioniert, seid Ihr bei uns herzlich willkommen. In unserem Technikum haben wir modernste Fertigungsmaschinen für die Kunststoffverarbeitung. Außerdem findet Ihr bei uns Labore, in denen die Kunststoffprodukte auf ihre Eigenschaften untersucht werden. In unserem Praktikum könnt Ihr dies alles kennen lernen und Produkte selbst herstellen.
Im Praktikum entwerft Ihr mit Hilfe eines CAD-Systems Euer eigenes Designobjekt welches danach in einer Lasersinteranlage hergestellt wird. Anschließend werden wir dieses mit Hilfe verschiedener Mikroskope „unter die Lupe nehmen“.
| Betreuer: | Lydia Lanzl | Standort: |  |
| Versuchsdauer: | 3 Stunden | • ER – Tennenlohe | |
| Teilnehmerzahl: | 4 - 8 SchülerInnen | ||
| Adresse: | Am Weichselgarten 9 | ||
| Lehrstuhl: | Lehrstuhl für Kunststofftechnik | ||
| Treffpunkt: | Tennenlohe in 1.13 (kleine Bibliothek) | ||
| Raum: | 1.12 (Bibliothek), 1. Stock | ||
| Bushaltestelle: | Wetterkreuz (30, 295) |
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MB 5 Was ist eigentlich Fertigungsautomatisierung???
Die Zeiten, in denen Produkte noch von Hand montiert wurden, gehören immer mehr der Vergangenheit an. Genauso wie ölverschmierte, dreckige Arbeitsplätze und die Vorstellung, dass nur „starke“ Männer in der Lage sind mit großen Maschinen umzugehen. Dies liegt unter anderem daran, dass heutzutage Werkstücke meist automatisch bearbeitet werden, um große Stückzahlen in gleichbleibender Qualität herzustellen. Für die Maschinen (egal ob Roboter oder Drehmaschine) müssen zuvor allerdings Programme geschrieben werden, die ihnen sagen, was sie genau zu tun haben und in welcher Reihenfolge sie arbeiten sollen. In diesem Praktikum sollt ihr einen Eindruck davon bekommen, was man mit den Maschinen und Robotern so alles anstellen kann und Fertigungsprozesse dadurch automatisiert werden. Dabei habt ihr die Gelegenheit selbst einmal Roboter zu programmieren und diese so „zum Leben zu erwecken“. Dabei arbeitet ihr sowohl mit einem Industrieroboter, der in Fertigungshallen eingesetzt wird, als auch mit einem humanoiden Forschungsroboter, der laufen und sprechen kann. Ziel dieses Tages ist, dass ihr erkennt, dass Maschinenbau nicht nur langweiliger „Kram“ ist, sondern ein modernes Studium, das auf Computer, Informationsverarbeitung und Frauen nicht mehr verzichten kann.
Vorkenntnisse sind nicht erforderlich.
| Betreuer: | Sebastian Reitelshöfer, Hannah Riedle | Standort: |
  |
| Versuchsdauer: | 3 Stunden | • ER – Südgelände | |
| Teilnehmerzahl: | 2 - 6 SchülerInnen | ||
| Adresse: | Egerlandstraße 7 - 9 | ||
| Lehrstuhl: | Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik | ||
| Treffpunkt: | Sitzgruppe in der Galerie des Lehstuhls | ||
| Raum: | Laborhalle | ||
| Bushaltestelle: | Technische Fakultät (287, 293), Stettiner Str. (287, 293), Erlangen Süd (30/30E, 295) |
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MB6 Erfassung biometrischer Merkmale
Jeder Mensch kann mit Hilfe biometrischer Merkmale beschrieben und identifiziert werden. Die Erfassung bestimmter Eigenschaften spielt daher in sicherheitsrelevanten Bereichen eine große Rolle. Aber auch im alltäglichen Leben sollen immer mehr Eigenschaften eines Menschen möglichst genau beschrieben werden. Dabei bestehen verschiedene Möglichkeiten, um z.B. die Dicke eines Haares, den Abstand der Augen oder die Form der Hand zu bestimmen.
Im Rahmen des Versuchs werden mit Hilfe verschiedener Messverfahren charakteristische Merkmale erfasst und ausgewertet. Dabei kann erprobt werden, wie die gängigen Sicherheitskontrollen technisch realisiert werden, aber auch welche Schwierigkeiten und Probleme oft mit den scheinbar einfachen Verfahren verbunden sind.
Aus den Ergebnissen der Messungen kann ein Datenblatt mit den gemessenen biometrischen Merkmalen zum Mitnehmen am Ende des Versuchs erstellt werden.
| Betreuer: | Andreas Gröschl | Standort: |  |
| Versuchsdauer: | ca. 1,5 Stunden | • ER – Südgelände | |
| Teilnehmerzahl: | 8 - 15 SchülerInnen | ||
| Adresse: | Egerlandstraße 9a | ||
| Lehrstuhl: | Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik | ||
| Treffpunkt: | Zwischengang Messzentrum FMT Egerlandstraße 9a | ||
| Raum: | - | ||
| Bushaltestelle: | Technische Fakultät (287, 293), Stettiner Str. (287, 293), Erlangen Süd (30/30E, 295) |
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MB7 Umformtechnik – ein spannendes Tätigkeitsfeld
Könnt Ihr Euch eine Welt ohne Umformtechnik vorstellen? Ja? Dann überzeugt Euch am LFT davon, dass sie ziemlich anders aussehen würde. Auch wenn es auf den ersten Blick nicht so scheint, aber sie wäre langweiliger, teurer und vor allem: viel flacher!
Fahrradrahmen, Getränkedosen, Kochtöpfe, Autokarosserien… alle diese Produkte werden heutzutage umformtechnisch hergestellt. Die Vielfalt an Produkten und die Geheimnisse ihrer Herstellung zeigen wir Euch bei unserem Versuch. Wie wird eine Autotür gemacht? Worauf kommt es bei der Werkstoffauswahl an? Und warum hat man einen Unfall besser mit einem Baguette als mit einer Weißwurst…? In einem aufschlussreichen und interaktiven Vortrag erklären wir es Euch. Dabei werdet Ihr eine ganze Fachrichtung neu kennen lernen und Ihr werdet selbst feststellen, wie spannend und interessant der Beruf der IngenieurIn ist. Und damit Ihr das nicht so schnell vergesst, dürft Ihr im Anschluss selbst Hand anlegen und Euch ein Souvenir basteln – selbstverständlich mittels Umformtechnik hergestellt.
Wir freuen uns auf Euch!
| Betreuer: | Maria Löffler, Robert Schulte | Standort: |  |
| Versuchsdauer: | ca. 1,5 Stunden | • ER – Südgelände | |
| Teilnehmerzahl: | 8 - 12 SchülerInnen | ||
| Adresse: | Egerlandstraße 13 | ||
| Lehrstuhl: | Lehrstuhl für Fertigungstechnologie | ||
| Treffpunkt: | Lehrstuhl für Fertigungstechnologie | ||
| Raum: | 0.036 | ||
| Bushaltestelle: | Technische Fakultät (287, 293), Stettiner Str. (287, 293), Erlangen Süd (30/30E, 295) |
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