Arbeitsblätter & Unterrichtsmaterial für Fachkraft für Metalltechnik
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Lernfelder für Fachkraft für Metalltechnik im Überblick
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Bauelemente mit handgeführten Werkzeugen fertigen
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauelemente nach konstruktiven, technologischen und qualitativen Vorgaben mit handgeführten Werkzeugen herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler planen die Herstellung von berufstypischen Bauelementen mit handgeführten Werkzeugen. Dazu werten sie Teil-, Baugruppen- und Gesamtzeichnungen aus, um werkstückbezogene Daten (Maße, Toleranzen, Halbzeug- und Werkstoffbezeichnungen) zu erfassen. Sie erstellen, ändern oder ergänzen technische Unterlagen (Zeichnungen, Stücklisten, Arbeitspläne) auch mit Hilfe von Anwendungsprogrammen. Auf der Basis der theoretischen Grundlagen der anzuwendenden Fertigungsverfahren planen sie die Arbeitsschritte. Sie bereiten den Werkzeugeinsatz vor, indem sie für die verschiedenen Werkstoffgruppen (Eisen-, Nichteisen- und Kunststoffwerkstoffe) die Werkstoffeigenschaften vergleichen und die geeigneten Werkzeuge auswählen. Sie berechnen die Bauteilmasse. Sie entschlüsseln Werkstoffbezeichnungen und Angaben für Halbzeuge wie Bleche und Profile. Sie erläutern die Keilwirkung bei der Spanabnahme, bestimmen die geeigneten Werkzeuge und die werkstoffspezifische Werkzeuggeometrie (Frei-, Keil- und Spanwinkel). Sie wenden Normen an und bestimmen die Fertigungsparameter. Die Schülerinnen und Schüler stellen den Zusammenhang zwischen den Werkstoffeigenschaften und dem Umformverhalten des Werkstoffs beim Biegen her. Sie bestimmen und ermitteln die technologischen Daten (Gestreckte Länge, Rückfederung, Biegewinkel und Biegeradius). Die Schülerinnen und Schüler wählen geeignete Werkzeug- und Werkstückspannmittel und Hilfsstoffe aus, bereiten die Herstellung der Bauteile vor und führen unter Beachtung der Bestimmungen zum Arbeitsschutz die Bearbeitungen durch. Sie ermitteln überschlägig die Material-, Lohn- und Werkzeugkosten. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden die verschiedenen Prüfverfahren (Messen und Lehren), wählen geeignete Prüfmittel aus, wenden diese an, erstellen die entsprechenden Prüfprotokolle und bewerten die Prüfergebnisse. Sie dokumentieren und erläutern die Auftragsdurchführung, reflektieren, bewerten und präsentieren die Arbeitsergebnisse. Sie optimieren eigene Lern- und Arbeitsabläufe.
Arbeitsblatt zu LF 1 erstellenBauelemente mit Maschinen fertigen
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauelemente nach konstruktiven, technologischen und qualitativen Vorgaben mit Maschinen zu fertigen. Sie analysieren technische Dokumente wie Teil-, Baugruppen- und Gesamtzeichnungen und Arbeitspläne mit dem Ziel, fertigungsbezogene Daten (Toleranzen, Passungen, Oberflächenangaben, Halbzeug- und Werkstoffbezeichnungen) auszuwerten. Die Schülerinnen und Schüler planen den Ablauf der Fertigungsverfahren. Sie erstellen oder ergänzen Einzelteilzeichnungen und Arbeitspläne auch mit Hilfe von Anwendungsprogrammen. Sie vergleichen ausgewählte Fertigungsverfahren und ermitteln unter Berücksichtigung funktionaler (Funktions- und Qualitätsvorgaben), technologischer (Fertigungsverfahren) und wirtschaftlicher (Herstellungszeit, Fertigungskosten) Gesichtspunkte die erforderlichen Fertigungsparameter. Sie führen die entsprechenden Berechnungen durch. Dazu nutzen sie technische Unterlagen wie Tabellenbücher und Herstellerunterlagen, auch in einer fremden Sprache. Sie planen den Werkzeugeinsatz, indem sie die spezifischen Werkstoffeigenschaften ermitteln und die Schneidstoffeigenschaften berücksichtigen. Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die geeigneten Werkzeuge und die Werkzeuggeometrien. Sie wählen werkstoffspezifische und schneidstoffspezifische Kühl- und Schmiermittel aus. Sie analysieren und beschreiben die Werkzeugbewegungen, den Aufbau und die Wirkungsweise von Werkzeugmaschinen und deren mechanischen Komponenten. Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die erforderlichen Maschinendaten, bewerten diese und stellen die Ergebnisse in anschaulicher Weise dar. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die Werkzeuge und Maschinen für die Herstellung der Bauelemente vor. Sie beurteilen die Sicherheit von Betriebsmitteln, rüsten die Maschinen und führen unter Beachtung der Bestimmungen zum Arbeits- und Gesundheitsschutz die Bearbeitungen durch. Sie analysieren die Einflüsse des Fertigungsprozesses auf Maß- und Oberflächengüte und bewerten die Produktqualität. Die Schülerinnen und Schüler wählen entsprechend den qualitativen Vorgaben die Prüfmittel aus, erstellen Prüfpläne und Prüfprotokolle. Sie stellen die Einsatzfähigkeit von Prüfmitteln fest, prüfen die Bauteile, dokumentieren und bewerten die Prüfergebnisse (prüf- und fertigungsbezogene Fehler). Sie dokumentieren und erläutern die Auftragsdurchführung, reflektieren, bewerten und präsentieren die Arbeitsergebnisse (Präsentationstechniken) und optimieren eigene Lern- und Arbeitsabläufe.
Arbeitsblatt zu LF 2 erstellenBaugruppen herstellen und montieren
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauelemente zu Baugruppen zu montieren und dabei funktionale und qualitative Anforderungen zu berücksichtigen. Die Schülerinnen und Schüler werten technische Dokumente, wie Teil-, Baugruppen- und Gesamtzeichnungen, Stücklisten, Technologie- Schemata mit dem Ziel aus, die funktionalen Zusammenhänge zu erfassen und zu beschreiben (Funktionsanalyse). Auf dieser Grundlage analysieren sie den Kraftfluss in der Baugruppe. Sie planen die Montage von Baugruppen, indem sie sich einen Überblick über die sachgerechten Montagereihenfolgen verschaffen. Die Schülerinnen und Schüler erstellen einen Montageplan und nutzen verschiedene Strukturierungs- und Darstellungsvarianten (Strukturbaum, Tabelle, Flussdiagramm, Explosionszeichnung). Sie vergleichen die Strukturierungs- und Darstellungsvarianten hinsichtlich ihrer Aussagefähigkeit und der Planungseffektivität. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden die Wirkprinzipien (kraft-, form-, stoffschlüssig) und wählen geeignete Fügeverfahren aus. Für eine sachgerechte Montage bestimmen sie die erforderlichen Werkzeuge, Hilfsmittel und Vorrichtungen und begründen ihre Auswahl. Die Schülerinnen und Schüler wählen die notwendigen Norm- und Bauteile mit Hilfe technischer Unterlagen (Tabellenbuch, Normblätter, Kataloge, elektronische Medien, Herstellerunterlagen) aus. Um die konstruktive Auslegung nachzuvollziehen und um Montagefehler zu vermeiden, führen sie die notwendigen Berechnungen durch (Kraft, Drehmoment, Flächenpressung, Reibung, Festigkeit von Schrauben, Werkstoffkennwerte). Sie ermitteln die Kenngrößen, erkennen und bewerten die physikalischen Zusammenhänge und führen die Montage durch. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen Verantwortung für die Sicherheit am Arbeitsplatz für sich und andere, indem sie sich die Auswirkungen bei Nichtbeachtung der Bestimmungen zum Arbeitsschutz verdeutlichen. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Baugruppe auf Funktion und berücksichtigen dabei die auftragsspezifischen Anforderungen. Sie entwickeln Prüfkriterien, erstellen Prüfpläne, wenden Prüfmittel an und dokumentieren die Ergebnisse in Prüfprotokollen. Für ein hohes Qualitätsniveau bewerten die Schülerinnen und Schüler die funktionalen und qualitativen Merkmale von Bauteilen und Baugruppen und werten Prüfprotokolle aus. Sie leiten Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung und Qualitätssicherung ab. Sie reflektieren den Montageprozess und die angewandten Verfahren. Mögliche Fehler werden systematisch auf ihre Ursachen mit den Werkzeugen des Qualitätsmanagements (Ursachen-Wirkungs- Diagramm) untersucht. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten und präsentieren die Ergebnisse im Team. Sie reflektieren ihre Arbeitsweise, optimieren Arbeitsstrategien und eigene Lerntechniken.
Arbeitsblatt zu LF 3 erstellenTechnische Systeme instand halten
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Maschinen und Technische Systeme im Rahmen der Instandhaltung zu warten, zu inspizieren, instand zu setzen und deren Betriebsbereitschaft sicherzustellen und dabei die Sicherheitsvorschriften für elektrische Betriebsmittel zu beachten. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die Instandhaltung von Maschinen und Technischen Systemen vor. Dazu planen sie unter Beachtung der Sicherheit, der Verfügbarkeit und der Wirtschaftlichkeit die erforderlichen Maßnahmen. Sie lesen Betriebs- und Bedienungsanleitungen sowie Instandhaltungspläne für Maschinen und Technische Systeme, auch in einer fremden Sprache. Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die Einflüsse auf die Betriebsbereitschaft von Maschinen und Technischen Systemen und beschreiben die Arbeitsschritte zur Inbetriebnahme. Sie unterscheiden die verschiedenen Maßnahmen zur Instandhaltung (Wartung, Inspektion, Instandsetzung, Verbesserung). Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Bezeichnungen und Kennzeichnungen von Schmierstoffen, Kühlschmierstoffen, Hydraulikflüssigkeiten und Korrosionsschutzmitteln. Sie beschreiben deren Wirkungsweise und Einsatzbereiche. Sie analysieren die Verschleißerscheinungen und stellen die Verschleißursachen fest. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die Wartungs-, Inspektions- und Instandsetzungsarbeiten an Maschinen und Technischen Systemen vor und führen diese unter Beachtung der Vorschriften zum Umweltschutz (Entsorgungsvorschriften) und zum Umgang mit gesundheitsgefährdenden Stoffen durch. Die Schülerinnen und Schüler stellen den Zusammenhang zwischen den Maßnahmen zur Instandhaltung, der Produktqualität und der Maschinenverfügbarkeit im Rahmen der Qualitätssicherung dar. Durch Sichtprüfung und unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften für elektrische Betriebsmittel erfassen sie mögliche Störstellen an Maschinen und Technischen Systemen, prüfen die Funktionen von Sicherheitseinrichtungen und beurteilen die Betriebssicherheit. Mit Hilfe der Grundlagen der Elektrotechnik und Steuerungstechnik erklären die Schülerinnen und Schüler einfache Schaltpläne. Sie messen, berechnen und vergleichen elektrische und physikalische Größen. Sie beurteilen die Schutzmaßnahmen und Schutzarten bei elektrischen Betriebsmitteln. Sie dokumentieren die durchgeführten Instandhaltungsmaßnahmen und erstellen eine Schadensanalyse. Sie beschreiben mögliche Fehlerursachen und leiten Maßnahmen zu deren Vermeidung und Behebung ab. Fachrichtung Konstruktionstechnik
Arbeitsblatt zu LF 4 erstellenBaugruppen aus Blechen für die Anlagen- und Konstruktionstechnik herstellen
Zeitrichtwert: 60 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauteile und Baugruppen aus Blechen herzustellen und dabei kundenspezifische Anforderungen an die Funktion, die Form und den Werkstoff zu berücksichtigen. Sie analysieren Kundenaufträge mit dem Ziel, die funktionalen, technologischen und qualitativen Anforderungen zu erfassen und zu beschreiben. Die Schülerinnen und Schüler planen den Fertigungsprozess, indem sie Lösungsvorschläge (Skizzen) entwickeln und dabei kundenspezifische Vorgaben an die Funktion und die Form der Bauteile und Baugruppe berücksichtigen. Sie vergleichen die Lösungsvorschläge unter Betrachtung fertigungstechnischer, wirtschaftlicher und ökologischer Gesichtspunkte und wählen einen Lösungsvorschlag aus. Die Schülerinnen und Schüler erstellen, ändern oder vervollständigen die technischen Unterlagen (Teil- und Gesamtzeichnungen, Anordnungspläne, Stücklisten, Abwicklungen, Rohrleitungs- und Schweißpläne, Projektpläne und isometrische Darstellungen) auch mit Anwendungsprogrammen. Sie entnehmen den Halbzeugbezeichnungen für Bleche die geometrischen und werkstofftechnischen Angaben. Sie wählen Bleche, Ausführung der Oberfläche und Werkstoffe unter Berücksichtigung der kundenspezifischen Anforderungen aus, bestimmen die Halbzeugangaben und berechnen den Materialbedarf. Sie wählen geeignete Trennverfahren (Scher- und Keilschneiden), manuelles und maschinelles Kaltumformen (Biegeverfahren) und lösbare Fügeverfahren (Schraubenverbindungen) und nichtlösbare Verbindungen (Nieten, Falzen, Löten, Punktschweißen) aus und erstellen einen Arbeitsplan. Dazu ermitteln sie die technologischen Kennwerte (Zuschnittlängen, Biegewinkel, Biegeradien, Fertigungsparameter für Löt- und Schweißverbindungen) aus Tabellen und Diagrammen und führen die notwendigen Berechnungen durch. Die Schülerinnen und Schüler legen für die geplanten Trenn-, Umform- und Fügeverfahren notwendige technologische Fertigungsparameter fest. Sie wählen die dafür notwendigen Montagehilfsmittel, Betriebs- und Hilfsstoffe aus, berücksichtigen die Werkstoffeigenschaften und deren Veränderungen während und nach der Fertigung (Kaltverfestigung, Verzug). Die Schülerinnen und Schüler führen die Herstellung der Bauteile und der Baugruppe unter Berücksichtigung der Planungsvorgaben (Fertigungsverfahren), der qualitativen (Toleranzen, Passungen, Form- und Lagetoleranzen), der funktionalen (Beanspruchungsarten der Fügeflächen) und der technologischen (Fertigungskennwerte, Vorbereitung der Fügeflächen) Vorgaben durch. Sie überprüfen die Betriebssicherheit der Maschinen und beachten die zulässige elektrische Anschlussleistung. Dabei beachten sie die Vorschriften zum Arbeits- und Gesundheitsschutz. Die Schülerinnen und Schüler bewerten unter Berücksichtigung der Qualitätsanforderungen das Arbeitsergebnis. Sie prüfen die funktionalen und qualitativen Merkmale der Fügeverbindungen mit geeigneten Prüfverfahren, werten Prüfergebnisse aus und dokumentieren die Fertigungs- und Prüfdaten. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und erläutern die Auftragsdurchführung, reflektieren, bewerten und präsentieren die Arbeitsergebnisse und optimieren eigene Lern- und Arbeitsabläufe.
Arbeitsblatt zu LF 5 erstellenBaugruppen aus Rohren und Profilen herstellen
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauelemente und Baugruppen aus Rohren und Profilen herzustellen und Oberflächenschutzmaßnahmen vorzubereiten und durchzuführen. Die Schülerinnen und Schüler werten für Fertigungsaufträge aus Rohren und Normprofilen (Metall- und Stahlbaukonstruktionen, Anlagenbau) die auftragsbezogenen Dokumente, wie Teil- und Gesamtzeichnungen, Anordnungspläne, Stücklisten, Rohrleitungs- und Schweißpläne aus. Die Schülerinnen und Schüler verschaffen sich einen Überblick über die genormten Rohre, Formstücke und Profile aus unterschiedlichen Werkstoffen (unlegierter und legierter Stahl, Nichteisenmetalle, Kunststoffe). Sie entnehmen den Halbzeugbezeichnungen für Rohre und Profile die geometrischen und werkstofftechnischen Angaben. Sie wählen Profile und Werkstoffe unter Berücksichtigung der kundenspezifischen Anforderungen aus, bestimmen die normgerechten Halbzeugangaben und berechnen den Materialbedarf. Sie planen den Einsatz geeigneter Trennverfahren (mechanische, thermische Trennverfahren), manuelles und maschinelles Kalt- und Warmumformen (Biegeverfahren von Rohren und Profilen), Fügeverfahren (Schraubenverbindungen, Schmelzschweißverfahren, Rohrverbindungstechniken) und erstellen einen Arbeitsplan. Dazu ermitteln sie die technologischen Kennwerte (Zuschnitt, Biegewinkel, Biegeradien, Fertigungsparameter für Schweißverbindungen) aus Tabellen und Diagrammen und führen die notwendigen Berechnungen durch. Die Schülerinnen und Schüler legen für die geplanten Trenn-, Umform- und Fügeverfahren notwendige technologische Fertigungsparameter fest. Sie wählen die dafür notwendigen Betriebs- und Hilfsstoffe, Werkzeuge und Hilfsmittel (Hilfskonstruktionen, Vorrichtungen, Schablonen) aus, berücksichtigen die Werkstoffeigenschaften und deren Veränderungen während und nach der Fertigung (Kaltverfestigung, thermische Gefügebeeinflussung). Die Schülerinnen und Schüler bereiten die Bauteile vor und führen die Herstellung der Bauteile und der Baugruppe unter Berücksichtigung der Planungsvorgaben (Fertigungsverfahren), der qualitativen (Toleranzen, Passungen, Form- und Lagetoleranzen), der funktionalen (Beanspruchungsarten der Fügeflächen) und der technologischen (Fertigungskennwerte, Vorbereitung der Fügeflächen, Schweißfolgepläne) Vorgaben durch. Sie begründen anhand technischer Unterlagen, welche Vor- und Nachbehandlungen an auszuführenden Fügeverbindungen notwendig sind. Beim Umgang mit elektrischen Maschinen und technischen Gasen beachten sie die Vorschriften zum Arbeits- und Gesundheitsschutz. Die Schülerinnen und Schüler bewerten unter Berücksichtigung der Qualitätsanforderungen das Arbeitsergebnis. Sie prüfen die funktionalen und qualitativen Merkmale der Fügeverbindungen mit geeigneten Prüfverfahren, werten Prüfergebnisse aus und dokumentieren die Fertigungs- und Prüfdaten. Die Schülerinnen und Schüler führen mit den am Planungsprozess Beteiligten Gespräche, erkennen Konflikte, tragen zu deren Lösung bei und berücksichtigen interkulturelle Unterschiede.
Arbeitsblatt zu LF 6 erstellenMetallkonstruktionen montieren und demontieren
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauelemente und Baugruppen entsprechend der kundenspezifischen Anforderungen zu montieren und zu demontieren. Die Schülerinnen und Schüler werten für Montageaufträge (Metall- und Stahlbaukonstruktionen, Anlagenbau) die notwendigen technischen Dokumente, wie Gesamt- und Baugruppenzeichnungen, Stücklisten, Anordnungspläne und Herstellerangaben aus. Die Schülerinnen und Schüler planen den Ablauf der Montage und der Demontage und erstellen einen Montagefolgeplan und Demontagefolgeplan. Sie wählen Werkzeuge, Prüf- und Montagehilfsmittel aus und stellen diese nach Vorgaben ein. Die Bauteile, Baugruppen, Werkzeuge, Prüf- und Montage- und Demontagehilfsmittel werden auftragsbezogen bereitgestellt. Die Schülerinnen und Schüler führen die Montage und Demontage durch. Dabei wenden sie die Wirkprinzipien von Schraub-, Klemm- und Steckverbindungen an. Sie bestimmen insbesondere für Schraubenverbindungen durch Berechnungen die Montagekennwerte (Festigkeitsklassen für Schrauben, Anziehdrehmoment, Hebelgesetz, Flächenpressung). Die Schülerinnen und Schüler wählen zur Befestigung von Metallkonstruktionen auf verschiedenen Untergründen die geeignete Befestigungstechnik (Verankern, Dübeln, Bolzen) aus und führen diese unter Beachtung der Montageregeln aus. Sie beachten im Montage- und Demontageprozess die Bestimmungen zum Arbeitsschutz, insbesondere beim Umgang mit elektrischen Betriebsmitteln. Sie kontrollieren die Funktion der Baugruppen nach Ausrichtung, Befestigung und Sicherung und beurteilen diese unter Beachtung der Kundenanforderungen. Sie erstellen Prüfpläne und dokumentieren die ermittelten Prüfmerkmale. Bei fehlerhaften Produkten leiten die Schülerinnen und Schüler Maßnahmen zur Fehlerbehebung ein und erstellen Übergabeprotokolle. Sie beschreiben Verhaltensweisen bei Unfällen und Bränden. Sie tragen zur Vermeidung auftragsbezogener Umweltbelastungen (wirtschaftliche und umweltschonende Energie- und Materialverwendung, Vermeidung von Abfällen, umweltschonende Entsorgung) bei. Die Schülerinnen und Schüler bewerten ihre Ergebnisse nach Vorgabe des kundenspezifischen Auftrags. Sie erarbeiten und reflektieren Maßnahmen im Hinblick auf Fehlervermeidung, Fertigungsoptimierung und Prozessverbesserung im Team. Sie dokumentieren und erläutern die Auftragsdurchführung und präsentieren ihre Arbeitsergebnisse.
Arbeitsblatt zu LF 7 erstellenMontagearbeiten vor- und nachbereiten
Zeitrichtwert: 60 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauelemente der Konstruktions- und Anlagentechnik für die Montagearbeiten vorzubereiten, Korrosionsschutzmaßnahmen durchzuführen, Bauelemente auf Maß- und Formgenauigkeit einzurichten und unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften Hebezeuge zum Transport einzusetzen. Die Schülerinnen und Schüler planen auftragsbezogen die Montage und die Aufstellung von Konstruktions- und Anlagenteilen und bereiten die Montagearbeiten sowie Demontagearbeiten vor. Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über die Korrosionsarten (chemische und elektrochemische Korrosion) und deren Ursachen. Sie überprüfen Bauteile und Baugruppen nach konstruktiv und werkstofftechnisch bedingten Ursachen der Korrosion. Sie unterscheiden die Korrosionsschutzmaßnahmen (Korrosionsschutz, Konservierungs-, Korrosionsschutz-, Beschichtungs- und Dämmmittel) und wählen entsprechend der Korrosionsgefährdung der Bauteile geeignete Korrosionsschutzmaßnahmen aus und bereiten die Oberflächen (mechanisch, thermisch, chemisch) entsprechend den Herstellerangaben insbesondere für das Verzinken vor. Sie beurteilen die Betriebssicherheit von geeigneten Transport-, Anschlagmitteln und Hebezeugen. Sie analysieren die Kennzeichnung (Tragfähigkeit, Neigungswinkel, Bruchkraft) der eingesetzten Hebezeuge und Anschlagmittel und bestimmen die Traglastsicherheit. Die Schülerinnen und Schüler führen den Transport und die Lagerung unter Berücksichtigung der Arbeits- und Sicherheitsvorschriften durch. Zur Lagerung der Bauelemente wenden sie geeignete Sicherungsmaßnahmen an und berücksichtigen Witterungseinflüsse und örtliche Gegebenheiten bei der Auswahl des Lagerungsorts. Zur Aufstellung auf den Baustellen und Montageplätzen beachten sie die Sicherheitsvorschriften und führen die notwendigen Sicherungsmaßnahmen vor Ort durch. Die Schülerinnen und Schüler bereiten Bauteile und Baugruppen von Metallbaukonstruktionen durch Warm- und Kaltrichten vor und nach. Dabei berücksichtigen sie die konstruktiven und werkstofftechnischen Besonderheiten. Sie beachten beim Umgang mit Richtmaschinen die Arbeitsregeln und Sicherheitsbestimmungen. Sie prüfen die Werkstücke auf Form- und Maßabweichungen, beurteilen die Arbeitsergebnisse und bereiten diese für die nächsten Arbeitsschritte vor. Fachrichtung Montagetechnik 2. Ausbildungsjahr
Arbeitsblatt zu LF 8 erstellenBaugruppen herstellen
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, unter Berücksichtigung der funktionalen und qualitativen Anforderungen Baugruppen mit Fügeverfahren herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die zur Realisierung der Arbeitsaufgabe notwendigen technischen Unterlagen (Einzelteil- und Gesamtzeichnungen, Schnittdarstellungen, Datenblätter und Richtwerttabellen für Fertigungsverfahren). Die erforderlichen Informationsquellen werden von den Schülerinnen und Schülern ausgewählt und die Informationen auftragsbezogen ausgewertet. Sie erstellen Skizzen für die Herstellung von Montagehilfsmitteln. Die Schülerinnen und Schüler planen den Fertigungsablauf für die Vorbereitung der Bauteile durch Umformung (Biegeverfahren) und für nichtlösbare Fügeverbindungen (Nieten, Löten, Schweißen, Kleben). Dazu werten sie die erforderlichen Zeichnungsangaben aus (Angaben nach DIN für Schweiß- und Lötverbindungen) und stellen die technischen Unterlagen zusammen. Die Füge- und Umformverfahren werden von den Schülerinnen und Schülern anwendungsbezogen ausgewählt. Die dafür notwendigen technologischen Daten (Biegewinkel und Biegeradien, Fertigungsparameter für Schweiß-, Löt- und Klebeverbindungen) werden aus Tabellen, und Diagrammen ermittelt. Sie wählen die dafür notwendigen Betriebs- und Hilfsstoffe aus, berücksichtigen die Werkstoffeigenschaften und deren Veränderungen während und nach der Fertigung (Kaltverfestigung, thermische Gefügebeeinflussung). Die Schülerinnen und Schüler führen die Herstellung der Baugruppe unter Berücksichtigung der Planungsvorgaben (Fertigungsverfahren, Fertigungskennwerte), der qualitativen (Toleranzen, Passungen, Form- und Lagetoleranzen), der funktionalen (Beanspruchungsarten der Fügeflächen) und der technologischen (Vorbereitung der Fügeflächen) Vorgaben durch. Dabei beachten sie die Vorschriften zum Arbeits- und Gesundheitsschutz. Die Schülerinnen und Schüler bewerten unter Berücksichtigung der Qualitätsanforderungen das Arbeitsergebnis. Sie prüfen die funktionalen und qualitativen Merkmale der Fügeverbindungen mit geeigneten Prüfverfahren, werten Prüfergebnisse aus und dokumentieren die Fertigungs- und Prüfdaten. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten und reflektieren Maßnahmen im Hinblick auf Fehlervermeidung, Fertigungsoptimierung und Prozessverbesserung im Team. Sie dokumentieren und erläutern die Auftragsdurchführung und präsentieren ihre Arbeitsergebnisse.
Arbeitsblatt zu LF 5 erstellenBauelemente und Baugruppen montieren und demontieren
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauelemente und Baugruppen entsprechend der kundenspezifischen Anforderungen zu montieren und zu demontieren. Die Schülerinnen und Schüler werten für Montageaufträge die notwendigen technischen Dokumente, wie Schalt- und Funktionspläne, Gesamt- und Baugruppenzeichnungen, Stücklisten, Betriebsanleitungen und Herstellerangaben aus. Die Schülerinnen und Schüler planen den Ablauf der Montage. Sie wählen Werkzeuge, Prüf- und Montagehilfsmittel aus und stellen diese nach Vorgaben ein. Die Bauteile, Baugruppen, Werkzeuge, Prüf- und Montagehilfsmittel werden auftragsbezogen bereitgestellt und nach den Gesichtspunkten der Arbeitsplatzgestaltung vorbereitet. Sie erstellen einen Montageplan und nutzen verschiedene Darstellungsmöglichkeiten. Sie beurteilen die Betriebssicherheit von geeigneten Transport-, Anschlagmitteln und Hebezeugen. Sie analysieren die Kennzeichnung (Tragfähigkeit, Neigungswinkel, Bruchkraft) der eingesetzten Hebezeuge und Anschlagmittel und bestimmen die Traglastsicherheit. Die Schülerinnen und Schüler führen den sachgerechten Transport unter Berücksichtigung der Arbeits- und Sicherheitsvorschriften durch. Die Schülerinnen und Schüler führen die Montage und Demontage nach Teilefolge durch. Dabei wenden sie die Wirkprinzipien lösbarer Fügeverbindungen (kraft- und formschlüssig, Stift-, Klemm- und Steckverbindungen) an. Sie bestimmen insbesondere für Schraubenverbindungen durch Berechnungen die Montagekennwerte (Festigkeitsklassen für Schrauben, Anziehdrehmoment, Hebelgesetz, Flächenpressung, Spannungen, Vorspannkraft). Sie beachten im Montageprozess insbesondere bei elektrischen und elektronischen Bauteilen und Baugruppen und beim Umgang mit elektrischen Betriebsmitteln die Bestimmungen zur Arbeitssicherheit. Sie kontrollieren die Funktion der Baugruppen nach Ausrichtung, Befestigung und Sicherung und beurteilen diese unter Beachtung der Qualitätsanforderungen. Sie erstellen Prüfpläne und dokumentieren die ermittelten Prüfmerkmale. Bei fehlerhaften Produkten leiten die Schülerinnen und Schüler Maßnahmen zur Fehlerbehebung ein und erstellen Übergabeprotokolle. Die Schülerinnen und Schüler führen mit den am Planungsprozess Beteiligten Gespräche, erkennen Konflikte, tragen zu deren Lösung bei und berücksichtigen interkulturelle Unterschiede. Sie beschreiben Verhaltensweisen bei Unfällen und Bränden. Sie tragen zur Vermeidung auftragsbezogener Umweltbelastungen (wirtschaftliche und umweltschonende Energie- und Materialverwendung, Vermeidung von Abfällen, umweltschonende Entsorgung) bei. Die Schülerinnen und Schüler bewerten ihre Ergebnisse nach Vorgabe des kundenspezifischen Auftrags im Team, dokumentieren und präsentieren ihre Ergebnisse.
Arbeitsblatt zu LF 6 erstellenAutomatisierte Anlagen in Betrieb nehmen, bedienen und überwachen
Zeitrichtwert: 60 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, automatisierte Produktionssysteme in Betrieb zu nehmen, zu bedienen und zu überwachen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren technische Dokumente wie Technologieschemata, Funktionsdiagramme, Funktionspläne und Schaltpläne. Sie informieren sich über den Aufbau und die Funktionen der Steuerungs- und Regelungseinrichtungen von Produktionsanlagen. Sie unterscheiden dabei zwischen Eingabeeinheiten (Steuerungssysteme, Sensoren), Verarbeitungseinheiten (Regelungssysteme) und Ausgabeeinheiten (Aktoren). Sie erfassen die Funktionen, die Einsatzbereiche und die Aufgaben der verschiedenen Einheiten zur Prozesssteuerung, Prozessregelung und zur Prozessüberwachung. Sie unterscheiden die Energieformen (mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch) und deren Umwandlungen. Die Schülerinnen und Schüler planen die Inbetriebnahme automatisierter Anlagen. Sie ermitteln die physikalischen Prozesskenngrößen (Druck, Kraft, Leistung, Wirkungsgrad), erstellen Diagramme und werten diese aus. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die Steuerungs- und Regelungseinheiten für die Produktion vor. Sie überprüfen die Sicherheitseinrichtungen und erstellen die Programme zur Ablaufsteuerung. Sie richten das Produktionssystem ein und bedienen die Anlage. Die Schülerinnen und Schüler führen die Inbetriebnahme der Anlage unter Beachtung der Vorschriften zur Arbeitssicherheit durch. Die Schülerinnen und Schüler überwachen und beurteilen den Produktionsablauf, grenzen Prozessstörungen ein und leiten Maßnahmen zu deren Beseitigung ein. Sie werten kundenspezifische Arbeitsaufträge aus, koordinieren die Bearbeitung im Team und stellen ihre Ergebnisse vor. Sie nutzen unterschiedliche Medien und Informationsquellen zur Bearbeitung.
Arbeitsblatt zu LF 7 erstellenBetriebsbereitschaft von Maschinen und Anlagen gewährleisten
Zeitrichtwert: 60 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Wartungs-, Inspektions- und Instandsetzungsarbeiten an Maschinen und Anlagen zu planen, durchzuführen und deren Betriebsbereitschaft zu gewährleisten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Wartungs- und Inspektionspläne von Maschinen und Produktionsanlagen mit dem Ziel, die darin enthaltenen Vorgaben umzusetzen und damit die Betriebsbereitschaft der Anlagen sicherzustellen. Dabei nutzen sie verschiedene Strukturierungs- und Darstellungsvarianten (Explosionszeichnung, Tabelle, Flussdiagramm). Sie beschreiben den Aufbau von Maschinen und Technischen Systemen und unterscheiden nach Funktionseinheiten. Sie planen die sachliche und zeitliche Abfolge von Wartungs- und Inspektionsmaßnahmen. Sie erfassen die Verschleißursachen an Bauteilen (Verschleiß- und Korrosionsarten) und beschreiben die Vorgehensweise zur vorbeugenden Instandhaltung. Die Schülerinnen und Schüler organisieren die Bereitstellung und die Entsorgung der Hilfs- und Betriebsstoffe. Sie beschreiben die verschiedenen Reibungszustände und die Aufgaben von Schmierstoffen (Fette, Öle). Die Schülerinnen und Schüler wählen auftragsbezogen geeignete Schmierstoffe aus und beachten die Kennzeichnung und die Vorschriften zur Lagerung. Sie ermitteln aus Herstellunterlagen die Schmierstoffeigenschaften und die Anwendungsbereiche. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen Verantwortung für die Sicherheit am Arbeitsplatz für sich und andere. Sie beachten die Gefahrensymbole, Gefahren- und Sicherheitskennzeichnungen und die Vorschriften zum vorbeugenden Brandschutz. Sie beschreiben Verhaltensweisen bei Bränden und leiten Maßnahmen zur Brandbekämpfung ab. Sie setzen Reinigungs-, Entfettungs- und Schmiermittel unter Berücksichtigung der Vorschriften des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes ein. Die Schülerinnen und Schüler führen die Wartungs-, Inspektions- und Instandsetzungsarbeiten durch, indem sie ihr Wissen über die verschiedenen Tätigkeiten im Rahmen der Instandhaltung nutzen. Sie inspizieren elektrische Betriebsmittel unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften, lokalisieren mögliche Störstellen an Maschinen und Anlagen und prüfen die Funktionen von Sicherheitseinrichtungen. Die Schülerinnen und Schüler ordnen die Instandhaltungsmaßnahmen dem betrieblichen Qualitätsmanagement zu. Sie beurteilen den Zusammenhang zwischen den Maßnahmen zur vorbeugenden Instandhaltung, der Wartung, der Produktqualität und der Maschinenverfügbarkeit im Rahmen der Qualitätssicherung. Fachrichtung Umform- und Drahttechnik- 22 -
Arbeitsblatt zu LF 8 erstellenBauteile durch Trennen und Umformen herstellen
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, unter Berücksichtigung der Prozesskenngrößen und der Qualitätsmerkmale Bauteile mit Trenn- und Umformverfahren herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Fertigungsunterlagen der herzustellenden Bauteile aus Blechen und Drähten. Sie vergleichen die unterschiedlichen Trenn- und Umformverfahren (Scher- und Messerschneiden, Biegeverfahren, Drahtziehverfahren) hinsichtlich der zu erzeugenden Form des Fertigteils und wählen das entsprechende Trenn- und Umformverfahren aus. Die Schülerinnen und Schüler erkennen den Aufbau und die Funktion der Werkzeuge bei den ausgewählten Trenn- und Umformverfahren und planen ihren Einsatz in Trenn-, Biegemaschinen und Drahtziehanlagen. Sie beachten dabei die unterschiedlichen Werkzeug- und Werkstückspannsysteme. Sie legen die einzelnen Arbeitsschritte des Fertigungsablaufes in Arbeitsplänen fest. Die Schülerinnen und Schüler nutzen ihr Wissen über die physikalischen und technologischen Grundlagen (elastische und plastische Formänderung, Streckung, Stauchung, neutrale Faser) beim Umformen und ermitteln die Biegekraft auf das Bauteil und die Ziehkraft auf den Draht. Sie führen Untersuchungen (Zugversuch) hinsichtlich der dabei auftretenden Spannungen (Zug- und Druckspannungen) durch und veranschaulichen ihre Ergebnisse in Diagrammen (Spannungs-Dehnungsdiagramm). Um Fehler beim Biegen und Drahtziehen zu vermeiden, werden die technologischen Parameter (Biegewinkel, Biegeradius, Umformungsgrad, Ziehverhältnis) ermittelt. Die erforderlichen Kenngrößen entnehmen sie Tabellen. Sie fertigen Zeichnungen zur Zuschnittsermittlung (Abwicklung von Biegeteilen aus Blechen und Drähten) an und berechnen dazu die gestreckte Länge (Berechnung der Biegelinie). Die Schülerinnen und Schüler beachten beim Biegen und Drahtziehen neben der Veränderung der äußeren Form auch die Veränderungen der Werkstoffeigenschaften (Kaltverfestigung). Um optimale Oberflächen- und Werkstoffeigenschaften zu erreichen, wählen sie produktspezifische Oberflächen- und Wärmebehandlungsverfahren aus und beschreiben die Gefügeveränderungen (Eisen-Kohlenstoff-Schaubild). Beim Herstellen von Bauteilen mit Trenn- und Umformverfahren beachten die Schülerinnen und Schüler die Vorschriften zur Arbeitssicherheit. Sie prüfen die Qualität der gefertigten Bauteile und Drähte, (Maß- und Formgenauigkeit, Oberflächengüte, Rissbildung) bewerten diese und suchen mögliche Ursachen für Qualitätsabweichungen. Die Schülerinnen und Schüler leiten Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung ab, bewerten die Ergebnisse und reflektieren die technologischen Zusammenhänge.
Arbeitsblatt zu LF 5 erstellenHandhabungs- und Materialflusssysteme einrichten
Zeitrichtwert: 60 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, unter Berücksichtigung der maschinen-, halbzeug- und werkstoffspezifischen Besonderheiten Handhabungs- und Materialflusssysteme einzurichten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den funktionalen Aufbau und die Wirkungsweise von Zuführungs- und Materialflusssystemen sowie Anbaukomponenten an Drahtziehanlagen, Trenn- und Umformmaschinen und planen deren Einsatz. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden und vergleichen die Funktionen und Einsatzbereiche der verschiedenen Zuführsysteme für Bleche, Drähte und Bandmaterial (Handhabungs- und Abwickelsysteme, Horizontal- und Vertikalhaspel). Sie beschreiben die Funktionen und Einsatzbereiche der verschiedenen Materialflusssysteme (Vorschubsysteme für Bleche, Drähte und Bandmaterial, mechanischer Walzen-, Zangenvorschub, Vorschubbegrenzung, Drahtziehgeschwindigkeit, Biegeanschläge). Die Schülerinnen und Schüler wählen unter Berücksichtigung der Werkstoffeigenschaften, der Halbzeugform, den Abmessungen, dem Wärmebehandlungszustand (Glühverfahren) und der Oberflächenbeschaffenheit das Richtverfahren aus. Sie analysieren das Funktionsprinzip des Richtverfahrens (Walzenricht- und Rollenrichtverfahren) und beschreiben den funktionalen Aufbau einer Richtmaschine. Die Schülerinnen und Schüler führen die Einstellungen der Verfahrensparameter an Anbaukomponenten (Abwickelhaspeln kombiniert mit Richtmaschine) durch und stellen den Materialfluss sicher. Sie vergleichen die verschiedenen Einsatzbereiche von Materialflusseinrichtungen. Die Schülerinnen und Schüler entnehmen die notwendigen Informationen zum Einrichten der Anlagenkomponenten aus technischen Unterlagen, auch in fremder Sprache, und richten diese unter Beachtung der Bestimmungen zum Arbeitsschutz ein. Die Schülerinnen und Schüler erörtern den Aufbau, die Wirkungsweise und die Einsatzbereiche der verschiedenen Materialflusssysteme zur Fertigproduktabführung. Sie richten diese ein und stellen die Funktionsfähigkeit der Abführeinrichtung für die Produkte sowie für die Draht- und Blechabfälle sicher. Hierzu berücksichtigen sie die Konfiguration und die materialschonende Handhabung der Fertigteile sowie die produktspezifischen Qualitätsanforderungen (Beschädigungen der Oberflächen, Gratbildung). Sie bestimmen die Geschwindigkeiten von Blechstreifen und Drähten (Vorschubgeschwindigkeit, Ziehgeschwindigkeit) in Abhängigkeit der Verfahrensparameter und der Anzahl der Ziehstufen und Querschnittsveränderungen beim Drahtziehen. Sie erstellen dazu Diagramme und erläutern die Ergebnisse. Die Schülerinnen und Schüler berechnen materialspezifische Kennwerte (Restmaterialanteil, Drahtlänge). Sie beurteilen den Ausnutzungsgrad des Vormaterials. Sie erarbeiten die Ergebnisse im Team, reflektieren ihre Arbeitsweise, optimieren Arbeitsstrategien und eigene Lerntechniken.
Arbeitsblatt zu LF 6 erstellenProduktherstellungsprozess vorbereiten und überwachen
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, den Produktherstellungsprozess für das Drahtziehen und für Stanz- und Biegeteile vorzubereiten, Hebezeuge entsprechend den Sicherheitsvorgaben einzusetzen, die Anlage zum Produktionsstart einzustellen und den Produktionsablauf zu überwachen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Fertigungsauftrag. Sie planen die Arbeitsabläufe zur Produktionsvorbereitung und die Bereitstellung der erforderlichen Betriebsmittel (Werkzeuge, Betriebs- und Hilfsstoffe) und des Vormaterials (Einzelcoils, Multicoils, Breitband, Bleche, Draht) aus dem Lager (fertigungsintegriertes Lager). Sie prüfen anhand der Auftragsdokumentation die Vorgaben (Maßhaltigkeit, Oberflächen- und Wärmebehandlung) und die Kennzeichnung des Vormaterials (Normbezeichnungen der Halbzeuge) und der Werkzeuge (Trenn- und Biegewerkzeuge, Ziehwerkzeuge). Die Schülerinnen und Schüler planen den sachgerechten Transport des Vormaterials und der Betriebsmittel an die Produktionsanlage und führen diesen unter Berücksichtigung der Arbeits- und Sicherheitsvorschriften durch. Dazu wählen sie geeignete Hebezeuge und Anschlagmittel (Bänder, Seile, Ketten) aus. Sie analysieren die Kennzeichnung (Tragfähigkeit, Neigungswinkel, Bruchkraft) der eingesetzten Hebezeuge und Anschlagmittel und bestimmen die Traglastsicherheit. Die Schülerinnen und Schüler organisieren die Bereitstellung und die Entsorgung der Hilfs- und Betriebsstoffe. Sie beschreiben verschiedene Reibungszustände und die Aufgaben von Schmierstoffen. Die Schülerinnen und Schüler wählen auftragsbezogen geeignete Schmierstoffe aus und beachten die Vorschriften zur Kennzeichnung und Lagerung. Sie informieren sich über verschiedene Systeme zur Werkzeug-, Band- und Drahtschmierung und unterscheiden diese in ihrer Wirkungsweise. Sie ermitteln aus Herstellunterlagen die Verfahrensparameter und bereiten die Schmiereinrichtungen für die Produktion vor. Die Schülerinnen und Schüler beachten die Gefahrensymbole, Gefahren- und Sicherheitskennzeichnungen. Sie setzen Reinigungs-, Entfettungs- und Schmiermittel unter Berücksichtigung der Vorschriften des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes ein. Die Schülerinnen und Schüler bereiten den Produktionsstart vor. Dazu stellen sie den Bandvorschub und Drahtvorschub in Abhängigkeit der Ziehstufen für das Drahtziehen ein und synchronisieren die Peripherieeinrichtungen. Sie berücksichtigen die produktspezifischen Anforderungen, führen den Probelauf durch und leiten Korrekturmaßnahmen ein. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Maschinen und Anlagen auf deren Betriebsbereitschaft und nehmen diese unter Berücksichtigung der Sicherheitsbestimmungen in Betrieb. Sie überwachen den Produktionsablauf, erkennen und beheben Fehler und ermitteln die Ursachen. Sie beurteilen das Arbeitsergebnis nach den qualitativen und quantitativen Vorgaben. Sie dokumentieren den Produktionsprozess, den Produktionsstand sowie Veränderungen im Produktionsablauf und erstellen ein Übergabeprotokoll. Die Schülerinnen und Schüler präzisieren die Aufgabenstellung, wählen Medien zur Unterstützung aus, koordinieren die Bearbeitung im Team, übernehmen Verantwortung für die Ergebnisse und präsentieren die Lösungsvorschläge.
Arbeitsblatt zu LF 7 erstellenProduktionsprozesse auswerten und steuern
Zeitrichtwert: 60 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, technologische, wirtschaftliche und qualitative Daten aus dem Produktionsprozess zu ermitteln und auszuwerten, Störungen zu analysieren und Maßnahmen zur Prozesssteuerung einzuleiten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Prozessparameter von Trenn-, Drahtzieh- und Umformanlagen. Sie informieren sich über die technologischen und wirtschaftlichen Kennwerte (Werkzeugstandmenge, Auftragsmenge, Auftragszeit, Ausführungszeit, Rüstzeit). Sie planen die Prozessauswertung und bereiten das vorliegende Datenmaterial tabellarisch und graphisch auf. Dazu nutzen sie auch branchenübliche Programme und Standardsoftware. Die Schülerinnen und Schüler führen die Beurteilung des Verschleißes der Werkzeugkomponenten mit Hilfe von Verschleißkriterien durch. Sie setzen Werkzeuge instand und bereiten diese für den Produktionseinsatz vor (Trenn- und Umformwerkzeuge insbesondere Ziehwerkzeuge). Sie beschreiben die Auswirkungen des Werkzeugverschleißes auf die qualitativen Merkmale des Fertigproduktes. Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Zusammenhänge zwischen der Produktqualität (Maß-, Form- und Lageabweichungen, Oberflächengüte), dem Werkzeugverschleiß, der Produktivität (Prozessparameter, Vorschubgeschwindigkeit, Ziehgeschwindigkeit) und der Prozesssicherheit und werten dazu die entsprechenden Prozess- und Produktdaten aus. Die Schülerinnen und Schüler werten Prüfanweisungen aus, sie wenden Prüfpläne an und erstellen Prüfprotokolle. Sie beachten für die quantitativen Qualitätsmerkmale die erforderliche Prüfmittelüberwachung und die Prüfmittelfähigkeit. Sie beurteilen die Produktqualität in Abhängigkeit der technologischen und der wirtschaftlichen Kennwerte. Die Schülerinnen und Schüler leiten grundlegende Maßnahmen zur Prozesssteuerung, zur Qualitätssicherung und zur Qualitätsverbesserung (Qualitätsregelkreis) ab. Die Schülerinnen und Schüler führen die Auswertung der Produktions- und Qualitätskennwerte für Vergleichs-, Entscheidungs- und Berichtszwecke mit Hilfe von Prozessdaten (Maschinenzeitprotokolle, Prozessmonitoring-Systeme) und mit Hilfe von Prüfprotokollen in einer Dokumentation durch. Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über die aktuellen Normen zum Qualitätsmanagement (Strategien zur Qualitätssicherung, ISO-Normen, Qualitätsmanagement- Handbuch). Sie erarbeiten und präsentieren die Ergebnisse im Team, reflektieren ihre Arbeitsweise, optimieren Arbeitsstrategien und eigene Lerntechniken. Sie führen mit den am Planungsprozess Beteiligten Gespräche, erkennen Konflikte, tragen zu deren Lösung bei und berücksichtigen interkulturelle Unterschiede. Fachrichtung Zerspanungstechnik
Arbeitsblatt zu LF 8 erstellenBauelemente durch spanende Fertigungsverfahren herstellen
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, nach qualitativen, technologischen und wirtschaftlichen Vorgaben Bauelemente durch spanende Fertigungsverfahren herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler planen und organisieren die Herstellung von Bauelementen durch spanende Fertigungsverfahren (Spanen mit geometrisch bestimmten und unbestimmten Schneiden). Sie ermitteln fertigungsrelevante Daten, indem sie die Fertigungsunterlagen (Gesamt- und Einzelteilzeichnungen, Arbeitspläne, Einrichteblatt, Werkzeugdatenblatt) auswerten und ergänzen. Die Schülerinnen und Schüler planen den Werkzeugeinsatz, indem sie die spezifischen Werkstoffeigenschaften für Stahl-, Gusseisen-, Leichtmetall- und Kunststoffwerkstoffe ermitteln und die prozessbestimmenden Eigenschaftskennwerte der Schneidstoffe berücksichtigen. Sie bestimmen die geeigneten Werkzeuge und die erforderlichen Werkzeuggeometrien. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen ausgewählte Fertigungsverfahren (Bohr-, Dreh- und Fräsverfahren, Rund- und Flachschleifen) und ermitteln unter Berücksichtigung funktionaler (Funktions- und Qualitätsanalyse), technologischer (Werkstoff- und Schneidstoffeigenschaften, Fertigungsverfahren) und wirtschaftlicher (Hauptnutzungszeit, Werkzeugstandzeit) Gesichtspunkte die erforderlichen Fertigungsparameter. Sie führen die entsprechenden Berechnungen durch. Dazu nutzen sie technische Unterlagen wie Tabellenbücher und Herstellerunterlagen, auch in einer fremden Sprache. Die Schülerinnen und Schüler organisieren die Bereitstellung und die Entsorgung des Kühlschmierstoffs und beschreiben die Aufgaben von Kühlschmierstoffen. Sie wählen auftragsbezogen geeignete Kühlschmierstoffe unter Beachtung der Vorschriften zur Kennzeichnung und Lagerung aus und setzen diese unter Berücksichtigung der Vorschriften des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes ein. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die Werkzeuge und Maschinen für die Bearbeitung der Werkstücke vor. Sie beurteilen die Sicherheit von Betriebsmitteln, rüsten die Maschinen und führen unter Beachtung der Bestimmungen zum Arbeitsschutz die Bearbeitungen durch. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und beschreiben die Werkzeugbewegungen, den Aufbau und die Wirkungsweise von Werkzeugmaschinen und deren mechanischen Komponenten (Übersetzungsverhältnis, Drehmoment, Spannkräfte). Sie bestimmen die Zerspankraftkomponenten und die Schnittleistung, bewerten diese und stellen die Ergebnisse dar. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Einflüsse des Fertigungsprozesses (Werkzeugverschleiß, Schnittwerte) auf die Maß- und Oberflächengüte und bewerten die Produktqualität. Sie wählen entsprechend den qualitativen Vorgaben die Prüfmittel aus, erstellen Prüfpläne und Prüfprotokolle. Sie stellen die Einsatzfähigkeit von Prüfmitteln fest, prüfen die Bauteile, dokumentieren und bewerten die Prüfergebnisse (prüf- und fertigungsbezogene Fehler). Sie dokumentieren und erläutern die Auftragsdurchführung, reflektieren, bewerten und präsentieren die Arbeitsergebnisse (Präsentationstechniken) und optimieren eigene Lern- und Arbeitsabläufe.
Arbeitsblatt zu LF 5 erstellenWerkzeugmaschinen warten und inspizieren
Zeitrichtwert: 60 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Werkzeugmaschinen, Maschinenanbaukomponenten und sicherheitstechnische Einrichtungen zur Aufrechterhaltung einer störungsfreien Produktion zu warten und zu inspizieren. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Betriebs- und Wartungsanleitungen von Produktionseinrichtungen und planen deren Wartungsmaßnahmen. Sie berücksichtigen mögliche wirtschaftliche (Produktionsfaktor Werkzeugmaschine) und rechtliche Folgen (Produkthaftung) von Wartungsarbeiten und deren Einflüsse auf die Qualitätsanforderungen der Produktion und von Produkten. Sie unterscheiden die Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung als verschiedene Bereiche der Instandhaltung. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Aufgaben von Funktions- und Baueinheiten an fertigungstechnischen Systemen, ordnen diese Einheiten den Teilfunktionen Stützen, Tragen und Übertragen zu und berechnen notwendige Kenngrößen (Flächenpressung, Reibkraft, Auflagerkräfte). Die Schülerinnen und Schüler organisieren die Überwachung und Entsorgung der Hilfs- und Betriebsstoffe (Fette, Öle, Kühlschmierstoffe). Sie beschreiben verschiedene Reibungszustände und die Aufgaben von Schmierstoffen. Die Schülerinnen und Schüler wählen auftragsbezogen geeignete Schmierstoffe aus und beachten die Vorschriften zur Kennzeichnung und Lagerung (Gefahrensymbole, Gefahren- und Sicherheitskennzeichnungen). Sie setzen Reinigungs-, Entfettungs- und Schmiermittel unter Berücksichtigung der Vorschriften des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes ein. Die Schülerinnen und Schüler legen die in ihrem Verantwortungsbereich liegenden Wartungsmaßnahmen und die dafür vorgesehenen Zeitintervalle fest. Dazu erstellen sie Wartungspläne und führen die Maßnahmen unter Beachtung der Bestimmungen des Arbeits- und des Umweltschutzes durch. Die Schülerinnen und Schüler überprüfen die Sicherheitseinrichtungen (Not-Aus-Schalter Kontaktschalter, berührungslose Schutzeinrichtungen) und nehmen die Anlage unter Beachtung der Vorschriften zur Arbeitssicherheit in Betrieb. Sie grenzen im Störfall systematisch die Fehler-, Verschleiß- und Ausfallursachen (Abnutzung, Abnutzungsvorrat, Verschleißarten) ein, analysieren und dokumentieren diese. Sie veranlassen die Beseitigung der Störungen. Sie beurteilen die Auswirkungen von Wartungsmaßnahmen (Vorbeugende Instandhaltung) und des Verschleißes an Anlagenkomponenten auf die Produktqualität. Um die Prozessqualität sicherzustellen, bewerten die Schülerinnen und Schüler produktbezogene Qualitätsmerkmale im Zusammenhang mit Wartungsplänen für Maschinen und Anlagen (Betriebssicherheit, Methoden der Fehlereingrenzung, Fehlerarten). Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten, diskutieren und bewerten Maßnahmen im Hinblick auf Fehlervermeidung, Prozessbeherrschung sowie Prozessverbesserung im Team. Sie dokumentieren und präsentieren ihre Ergebnisse.
Arbeitsblatt zu LF 6 erstellenSteuerungstechnische Systeme in Betrieb nehmen
Zeitrichtwert: 60 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, steuerungstechnische Systeme in Betrieb zu nehmen und unter Berücksichtigung des Stoff-, Informations- und Energieflusses Strategien zur Fehlersuche anzuwenden. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Arbeitsaufträge und werten dazu Technologieschemata von Ablaufsteuerungen an Maschinen und Anlagen aus. Dazu erstellen und vervollständigen sie technische Dokumentationen (Weg - Schritt - Diagramm, Zuordnungsliste, Funktionstabelle, Schalt- und Stromlaufplan) steuerungstechnischer Anlagen und planen deren Einsatz. Sie erarbeiten auf der Grundlage der Planungsunterlagen und der Entscheidungen über die einzusetzende Gerätetechnik (Pneumatik, Hydraulik, elektrische Ansteuerung) die entsprechenden Schaltpläne auch unter Verwendung von Anwendungsprogrammen. Die Schülerinnen und Schüler führen den Schaltungsaufbau durch und nehmen steuerungstechnische Systeme unter Beachtung der Bestimmungen zum Arbeitsschutz in Betrieb. Sie überprüfen anhand der technischen Dokumentationen den funktionalen Ablauf der Steuerung und grenzen unter Berücksichtigung des Stoff-, Informations- und Energieflusses mögliche Fehler ein. Sie beseitigen Fehler und optimieren den steuerungstechnischen Ablauf. Die Schülerinnen und Schüler ermitteln und bewerten die jeweiligen Druck-, Kräfte- und Energieverhältnisse und vergleichen die Wirtschaftlichkeit und Funktionalität unterschiedlicher Gerätetechniken. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen und bewerten Lösungsansätze im Team. Zur Präsentation von Ergebnissen wählen sie geeignete Darstellungsformen aus. Sie führen mit den am Planungsprozess Beteiligten Gespräche, erkennen Konflikte, tragen zu deren Lösung bei und berücksichtigen interkulturelle Unterschiede.
Arbeitsblatt zu LF 7 erstellenNumerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen programmieren
Zeitrichtwert: 80 Stunden
Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, unter Berücksichtigung qualitativer, technologischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen zu programmieren und Bauelemente herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und ergänzen fertigungsgerechte Teilzeichnungen und Fertigungsunterlagen für Dreh- und Frästeile und entnehmen die erforderlichen Informationen für die Fertigung (CNC-Drehen, CNC-Fräsen). Sie ermitteln die technologischen und geometrischen Daten (Schnittwerte, Konturpunktberechnung, Koordinatensysteme und Bezugspunkte). Sie planen die Einspannung des Werkstücks und der Werkzeuge und die Bearbeitung. Dazu erstellen die Schülerinnen und Schüler Einrichte-, Arbeits- und Werkzeugpläne. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Wirkungsweise von Wegbedingungen und maschinenbezogenen Zusatzfunktionen, der Schneidenradiuskompensation, der Bahnkorrektur und von Programmierzyklen. Sie entwickeln mit Hilfe von Programmieranleitungen rechnergestützt CNC-Programme für einfache Bauteilgeometrien. Die Schülerinnen und Schüler überprüfen und optimieren den Bearbeitungsprozess durch Simulation und führen die Datensicherung durch. Sie ermitteln die Werkzeugkorrekturdaten und richten die Werkzeugmaschine (Werkzeuge, Werkstücknullpunkte) ein. Die Schülerinnen und Schüler testen die CNC-Programme und führen unter Beachtung der Bestimmungen des Arbeitsschutzes die Bearbeitung durch. Die Schülerinnen und Schüler erstellen und ergänzen entsprechend den qualitativen Vorgaben Prüfpläne, wenden geeignete Prüfmittel an und dokumentieren Prüfergebnisse in Prüfprotokollen. Sie beurteilen technologisch (Fertigungsprozess) und programmtechnisch (Programmablauf) bedingte Einflüsse auf die Bauteilqualität (Maßhaltigkeit, Form- und Lagetoleranzen, Oberflächengüte). Die Schülerinnen und Schüler leiten Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung ab, bewerten die Ergebnisse und reflektieren die technologischen Zusammenhänge. Sie vergleichen die Wirtschaftlichkeit und die Produktqualität der CNC-Fertigung mit der konventionellen Fertigung.
Arbeitsblatt zu LF 8 erstellenHäufige Fragen zu Fachkraft für Metalltechnik
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