Arbeitsblätter & Unterrichtsmaterial für Stanz- und Umformmechaniker

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauteile 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.

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.

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.

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.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauteile aus Vormaterialien wie Bleche und Drähte unter Berücksichtigung der Prozesskenngrößen und der Qualitätsmerkmale mit Schneidverfahren herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler werten die Fertigungsunterlagen für Bauteile aus Blechen und Drähten aus. Sie planen den Fertigungsablauf und den Einsatz des geeigneten Schneidverfahrens (Scher-, Messer- und Feinschneiden). Sie beschreiben den funktionalen Aufbau und die Wirkungsweise der Schneidwerkzeuge. Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die Werkstoffparameter des Vormaterials (Zugfestigkeit, Streckgrenze, Scherfestigkeit, Dehnungskennwerte) und leiten daraus die Phasen des Schervorgangs (Stauchen, Abscheren, Trennen, Ausstoßen) ab. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden die Aufgaben der angewendeten Schneidverfahren nach den Verfahrensvarianten mit geschlossener und offener Schnittlinie (Ausschneiden, Lochen, Abschneiden, Ausklinken). Sie ermitteln für die jeweiligen Verfahren die erforderlichen Werkstückparameter (Stanzstreifengeometrie, Stegbreite, Randbreite, Schnittfolge). Für das ausgewählte Schneidverfahren und für das zu verarbeitende Vormaterial führen die Schülerinnen und Schüler die Auslegung der technologischen Parameter des Schneidwerkzeugs (Stempel- und Schneidplattenmaße, Schneidspalt, Schneidplattendurchbruch) durch. Sie bestimmen und beurteilen die Prozesskenngrößen wie die Schneidkraft und die Abstreifkraft und berechnen den Ausnutzungsgrad des Vormaterials Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden Schneidwerkzeuge für verschiedene Einsatzzwecke (Frei-, Plattenführungs- und Säulenführungsschneidwerkzeug) und beschreiben den Aufbau und die Funktionen der jeweiligen Baugruppen. Sie entnehmen die notwendigen Informationen zu Werkzeugstandards deutsch- und fremdsprachigen Unterlagen. Die Schülerinnen und Schüler berechnen und beschreiben den Kräfteverlauf über den Schneidstempelweg. Sie interpretieren und fertigen entsprechende Kraft-Weg-Diagramme an. Sie untersuchen die Einflüsse auf die Schneidkraft und verändern die Einflussfaktoren zugunsten eines günstigeren Kräfteverlaufes. Dabei beachten die Schülerinnen und Schüler die Auswirkungen der gewählten Prozesskenngrößen auf den Werkzeugverschleiß und beurteilen verschiedene Maßnahmen zur Verschleißminderung. Vor Inbetriebnahme der Anlage informieren sich die Schülerinnen und Schüler über die Vorschriften zur Arbeitssicherheit und nutzen diese. Sie wenden Schneidverfahren zur Herstellung von Bauteilen an. Die Schülerinnen und Schüler bewerten die Qualität und die Formfehler des Schnittteils, indem sie die Qualitätsmerkmale des gefertigten Bauteils (Schnittflächenkenngrößen, Oberflächengüte der Schnittfläche, Maß- und Formgenauigkeit, Gratbildung) beurteilen. Sie erarbeiten Lösungsansätze, wie durch Veränderungen der Prozesskenngrößen (Schneidspalt, Werkzeugführung, Zustand der Schneidelemente, Werkstoff, Teilegeometrie, Blechdicke und Schneidgeschwindigkeit) die Qualitätsmerkmale beeinflusst werden können. Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten die Aufgabenstellungen im Team und präsentieren ihre Ergebnisse. Sie vergleichen alternative Fertigungsverfahren und beurteilen deren wirtschaftliche Anwendung.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, unter Berücksichtigung der Prozesskenngrößen und der Qualitätsmerkmale Bauteile mit Umformverfahren herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Fertigungsunterlagen (Einzelteilzeichnungen) der herzustellenden Bauteile aus Blechen und Drähten. Sie vergleichen die unterschiedlichen Biegeverfahren (Freies Biegen, Gesenkbiegen, Rollbiegen, Schwenkbiegen, Profilwalzen) hinsichtlich der zu erzeugenden Form des Fertigteils und wählen die entsprechenden Umformverfahren aus. Die Schülerinnen und Schüler erkennen den Aufbau und die Funktion der Werkzeuge der gewählten Umformverfahren und planen ihren Einsatz in Pressen, Biegemaschinen, Biegezentren und Biegeautomaten. 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. Sie führen Untersuchungen hinsichtlich der dabei auftretenden Spannungen (Zug- und Druckspannungen) durch und veranschaulichen ihre Ergebnisse in Diagrammen (Spannungs-Dehnungsdiagramm). Um Fehler beim Biegen zu vermeiden, werden unter Berücksichtigung der Walzrichtung die technologischen Parameter (Biegewinkel, Biegeradius) ermittelt. Die erforderlichen Kenngrößen (Streckgrenze, Rückfederungsfaktor) entnehmen sie Tabellen. Sie fertigen Zeichnungen zur Zuschnittsermittlung (Abwicklung von Biegeteilen) an und berechnen dazu die gestreckte Länge (Biegelinie, neutrale Faser, Ausgleichswerte). Die Schülerinnen und Schüler beachten beim Biegen, neben der Veränderung der äußeren Form, auch die Eigenschaftsveränderung (Verzug und Kaltverfestigung) der Werkstoffe. Um optimale Werkstoffeigenschaften zu erreichen, wählen sie entsprechende Wärmebehandlungsverfahren aus (Spannungsarmglühen, Rekristallisationsglühen) und beschreiben die Gefügeveränderungen. Beim Herstellen von Bauteilen mit Umformwerkzeugen an Umformmaschinen beachten die Schülerinnen und Schüler die Unfallverhütungsvorschriften. Sie prüfen die Qualität der gefertigten Biegeteile (Maß- und Formgenauigkeit, Oberflächengüte und Rissbildung an der Biegefläche), bewerten diese und suchen mögliche Ursachen für Qualitätsabweichungen (Mindestbiegeradius, Biegewinkel, Walzrichtung). Die Schülerinnen und Schüler leiten Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung ab, bewerten die Ergebnisse und reflektieren die technologischen Zusammenhänge.

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 Werkzeuganbaukomponenten an Stanz- und Umformmaschinen und planen deren Einsatz. Dazu nutzen sie technische Beschreibungen auch in fremder Sprache. 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, Stanz- und Biegeanschläge, Servomotor-Vorschubantrieb). Die Schülerinnen und Schüler wählen unter Berücksichtigung der Werkstoffeigenschaften (Scher-, Biege- und Zugfestigkeit, Eigenspannungen), der Halbzeugform, der Abmessungen, dem Wärmebehandlungszustand (Glühverfahren) und der Oberflächenbeschaffenheit das Walzenrichtverfahren aus. Sie analysieren das Funktionsprinzip des Walzenrichtverfahrens und beschreiben den funktionalen Aufbau einer Walzenrichtmaschine. Die Schülerinnen und Schüler führen die Einstellungen der Verfahrensparameter an Werkzeuganbaukomponenten (Abwickelhaspeln kombiniert mit Walzenrichtmaschine) durch. Sie vergleichen die verschiedenen Einsatzbereiche von Zuführungs-, Materialflusseinrichtungen und Handhabungssystemen (Greifer, Manipulatoren, Roboter). Die Schülerinnen und Schüler entnehmen die notwendigen Informationen zur Einbindung der Peripheriesysteme in die Anlagensteuerung aus deutsch- und fremdsprachigen Unterlagen 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 Fertigteile und die Stanz- und Blechabfälle sicher. Hierzu berücksichtigen sie die Konfiguration der Fertigteile (Einzelteile lose, Bandware, Stanzteile und Stanzbiegeteile am Transportstreifen, Coils) und die produktspezifischen Qualitätsanforderungen (Beschädigungen der Oberflächen, Gratbildung). Sie bestimmen die Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Hubzahl des Werkzeugs, erstellen dazu Diagramme und reflektieren die Ergebnisse. Die Schülerinnen und Schüler berechnen den Materialverbrauch, den Restmaterialanteil und beurteilen den Ausnutzungsgrad des Vormaterials. Sie erarbeiten die Ergebnisse im Team, reflektieren ihre Arbeitsweise, optimieren Arbeitsstrategien und eigene Lerntechniken.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, den Produktherstellungsprozess für Stanz- und Biegeteile vorzubereiten, Hebezeuge entsprechend den Sicherheitsvorgaben einzusetzen und die Anlage zum Produktionsstart einzustellen. 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, Breit- und Schmalband, Blechtafeln, Draht) aus dem Lager (fertigungsintegriertes Lager). Sie prüfen anhand der Auftragsdokumentation die Kennzeichnung des Vormaterials und des Werkzeuges (Vormaterial- und Werkzeugcodierung) und wenden Instrumente zur Auftragsabwicklung sowie zur Terminverfolgung an. 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 Schmier- und Reibungszustände und die Aufgaben von Schmierstoffen (Fette, Öle). 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 (Tropfölung, Aufwalzen, Sprüh- und Minimalmengen-Schmiersysteme) und unterscheiden diese in ihrer Wirkungsweise. Sie ermitteln aus Herstellerunterlagen die Verfahrensparameter der Schmiersysteme und richten diese ein. 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 beschreiben Verhaltensweisen bei Bränden und erste Maßnahmen zu Brandbekämpfung. Die Schülerinnen und Schüler bereiten den Produktionsstart vor. Dazu stellen sie den Bandvorschub ein und synchronisieren die Vorschubbaueinheit mit der Hubbewegung der Presse. Sie führen den Anstanzvorgang (Durchtakten des Vormaterials wie Bleche, Bänder oder Drähte bis zum ersten Gutteil) durch. Sie beurteilen das Arbeitsergebnis nach den qualitativen und quantitativen Vorgaben. Sie dokumentieren die Maschinenparameter 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.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, die Komponenten und die kinematischen Zusammenhänge von Maschinen zur Stanz-, Umform- und Drahttechnik zu analysieren, physikalische Kennwerte zu ermitteln, zu vergleichen und zu bewerten. Die Schülerinnen und Schüler planen unter Berücksichtigung technologischer und wirtschaftlicher Beurteilungskriterien den Einsatz von Pressen und Laseranwendungen zum Herstellen von Stanz- und Biegeteilen aus Blechen, Bändern und Drähten. Sie informieren sich über die Maschinen zur Stanz- und Umformtechnik und über den Aufbau von kombinierten Laser- Stanz-Anlagen. Dazu werten sie technische Dokumente wie Herstellerunterlagen, technologische Beschreibungen, Gesamt- und Baugruppenzeichnungen aus. Sie unterteilen die Maschinen- und Laserbauarten nach deren Arbeitsvermögen, der Prozessenergie und der Energieumwandlung. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die kinematischen Zusammenhänge bei weggebundenen (Kurbel-, Kniehebel- und Exzenterpressen), bei arbeitsgebundenen Pressen (Hämmer), bei Spindelpressen, bei hydraulischen Pressen und bei servoangetriebenen Spindelpressen. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau und die Funktion von Pressen und Lasern (Laserarten, Laserunterstütztes Stanzen, Laserschweißen, Laser- Beschriftung) an Stanz- und Umformmaschinen und leiten deren Wirkprinzipien ab. Die Schülerinnen und Schüler führen auf der Grundlage technologischer und wirtschaftlicher Kennwerte die bauteilbezogene Pressenauswahl durch und begründen ihre Entscheidung. Dazu bestimmen sie die physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Sie werten Diagramme aus und stellen die Zusammenhänge zwischen Hub, Kraft und Geschwindigkeit her. Sie berechnen die Trenn- bzw. Verformungsenergie. Sie vergleichen und beurteilen technologische Kenngrößen (Kraftübertragung, Nutzhubbereich, max. Nennpresskraft, Dauerhubzahl, Arbeitsvermögen, Werkzeugschonung, Aufsetzgeschwindigkeit) von Pressenbauarten, grenzen deren Einsatzbereiche ein. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Steifigkeit und die Schwingungen (Schwingungsarten, Schwingdauer, Frequenz, Amplitude, lineare Schwingungsdämpfung) von Stanz-, Umform- und Drahtziehmaschinen im Arbeitsprozess. Sie beurteilen verschiedene Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung (Feder-Dämpfungselemente, Fundamente) und zum Lärmschutz (Lärmschutzverordnung, Schallpegel, Arbeitsstättenverordnung). Die Schülerinnen und Schüler beachten die Sicherheitsbestimmungen und Warnzeichen bei Laseranwendungen. Sie erarbeiten, diskutieren und bewerten Maßnahmen im Hinblick auf Fehlervermeidung, Prozessbeherrschung sowie Prozessverbesserung im Team. Sie dokumentieren und präsentieren ihre Ergebnisse.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Bauteile der Stanz- und Umformtechnik mit Verbundwerkzeugen herzustellen, die Prozesskennwerte zu ermitteln, den Herstellungsprozess zu überwachen und die Bauteilqualität zu beurteilen. Die Schülerinnen und Schüler planen unter Berücksichtigung technologischer und wirtschaftlicher Beurteilungskriterien die Herstellung von Stanz- und Umformteilen aus Blechen, Bändern und Drähten mit Verbundwerkzeugen. Sie informieren sich über die Fertigungsschritte und den Systemaufbau von Verbundwerkzeugen (Modularer Werkzeugaufbau, Stempel-, Streifen- und Drahtführung, Bandvorschub) und von Stanz-Nibbelmaschinen. Dazu werten sie technische Dokumente wie Herstellerunterlagen, technologische Beschreibungen, Gesamt-, Baugruppen, Blechstreifen- und Werkstückzeichnungen aus. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden Folgeverbund-, Gesamtverbund- und Stufen- und Transferwerkzeuge. Die Schülerinnen und Schüler ordnen den aufeinanderfolgenden Fertigungsstufen die verschiedenen Umformverfahren (Zugdruck-, Biege- und Druckumformen) zu und beschreiben die Produktionstechnologien (Zieh- und Tiefziehverfahren, Biegeverfahren, Prägen, Gewindeformen). Die Schülerinnen und Schüler informieren sich anhand von Gesamt- und Baugruppenzeichnungen über den Aufbau (Niederhalter, Ziehstempel, Ziehmatrize, Ziehwulst, Ziehleisten) und die Wirkungsweise von Ziehwerkzeugen (einfach-, doppeltwirkend, Einfach-, Mehrfachzug, Zugabstufung). Sie führen für die verschiedenen Zieh- und Tiefziehverfahren (Tiefziehen runder und nichtrunder Teile, Abstreckziehen, Stülpziehen) die Bestimmung der Prozessparameter (Werkstoffeigenschaften, Zug- und Druckkräfte am Tiefziehteil, Ziehgeschwindigkeit, zulässiges Ziehverhältnis, Tiefziehkraft, Bodenreißerkraft) durch. Sie bestimmen und überprüfen an den Werkzeugkomponenten die Werkzeugparameter (Ziehspalt, Radius am Ziehstempel und Ziehring). Sie beurteilen die Auswirkungen der Werkzeugparameter und des Verschleißes an Werkzeugkomponenten auf die Bauteilqualität. Um die Prozessqualität sicherzustellen, setzen die Schülerinnen und Schüler Wartungspläne für Werkzeuge, Maschinen und Anlagen der Stanz- und Umformtechnik um. Die Schülerinnen und Schüler wenden zur Beurteilung der Qualität des Stanz-Umformteils Prüfpläne an, werten qualitative und quantitative Qualitätsmerkmale (Riss- und Faltenbildung, Ziehradien, Oberflächenstruktur und Oberflächengüte, Zipfelbildung, Maß- und Formgenauigkeit) aus und erstellen Prüfprotokolle. Sie lesen und interpretieren Zeichnungen, Normblätter und technische Unterlagen. Sie strukturieren Texte und Datenmaterial graphisch und tabellarisch und erläutern die Sachverhalte. Sie nutzen Standardsoftware und unterschiedliche Darstellungsformen, um die Ergebnisse von Aufgabenstellungen aufzubereiten. Lernsituationen und Arbeitsverfahren (Problemlösestrategien) zur Bewältigung von Aufgabenstellungen werden reflektiert und weiterentwickelt.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, energie- und informationsumsetzende Systeme an Maschinen der Stanz- und Umformtechnik zu analysieren und deren Wirkungsweise im Produktionsprozess anzuwenden. Die Schülerinnen und Schüler planen auftragsbezogen den Einsatz von Maschinen der Stanz- und Umformtechnik. Dazu analysieren sie die energie- und informationsumsetzenden Funktions- und Steuerungseinheiten. Sie unterscheiden die unterschiedlichen Energieformen und Antriebsarten (mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch) und deren Umwandlungen. Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die Prozesskenngrößen (Nennkraft, Arbeitsvermögen, Einzel- und Dauerhub, Drehmoment, Antriebsleistung, Wirkungsgrad), erstellen und werten Diagramme aus. Die Schülerinnen und Schüler grenzen die Steuerungseinrichtungen (mechanische, elektrische, hydraulische, pneumatische und digitale) und die Regelungseinrichtungen (Regelungsarten, Lageregelung) voneinander ab. Sie ordnen diese Baugruppen den Maschinen und Anlagen der Stanz- und Umformtechnik zu und beurteilen deren Wirkungsweise. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die informationsumsetzenden Funktionseinheiten an Maschinen der Stanz-Umformtechnik für die Produktion vor. Sie unterscheiden dabei zwischen Eingabeeinheiten (Sensoren, Steuerungssysteme), Verarbeitungseinheiten (Regelungssysteme) und Ausgabeeinheiten (gesteuerte und geregelte Aktoren). Sie analysieren die Funktionen, Einsatzbereiche und Aufgaben der verschiedenen Sensorsysteme (Sensoren für binäre, analoge und digitale Eingangsgrößen) zur Prozessüberwachung. Die Schülerinnen und Schüler führen die informationstechnische Einbindung in die Anlagensteuerung durch und richten die Sensorsysteme (Parameter) ein. Sie überprüfen die Sicherheitseinrichtungen (Abschirmungen, Zweihandschaltung, Fußschaltung, berührungslose Schutzeinrichtungen). Die Schülerinnen und Schüler programmieren NC-gesteuerte Maschinen der Stanz- und Umformtechnik (Laser-Stanz-Anlagen, Stanz-Nibbelmaschinen). Sie berücksichtigen dabei die Koordinatensysteme, die Bewegungsrichtungen, die Bezug- und Nullpunkte. Sie entwickeln den Programmaufbau, erstellen einfache Bearbeitungsprogramme, übertragen die Programme an die Steuerung, richten die Anlage ein und nehmen diese unter Beachtung der Vorschriften zur Arbeitssicherheit in Betrieb. Die Schülerinnen und Schüler bewerten die Qualität und die Formfehler der gefertigten Bauteile, indem sie die Qualitätsmerkmale (Maß- und Formgenauigkeit, Gratbildung) beurteilen. Sie erarbeiten Lösungsansätze, wie durch Veränderungen der Prozesskenngrößen und des Programmablaufs die Qualitätsmerkmale verbessert werden können. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen und bewerten die Lösungsansätze im Team. Zur Präsentation von Ergebnissen wählen sie geeignete Darstellungsformen aus. Die Schülerinnen und Schüler reflektieren ihre Arbeitsweise, optimieren Arbeitsstrategien und eigene Lerntechniken.

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 abzuleiten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Prozessparameter einer Stanz- und Umformanlage. Sie informieren sich über technologische und wirtschaftliche Kennwerte (Stückzahl, Werkzeugstandmenge, Auftragszeit, Ausführungszeit, Rüstzeit). Sie planen die Prozessauswertung und bereiten das Datenmaterial tabellarisch und graphisch auf. Dazu nutzen sie branchenübliche Programme und Standardsoftware. Die Schülerinnen und Schüler führen die Beurteilung des Verschleißes der Werkzeugkomponenten mit Hilfe von Verschleißkriterien durch. Sie beschreiben die Auswirkungen des Werkzeugverschleißes auf die qualitativen Merkmale eines Produktes. Die Schülerinnen und Schüler erkennen Zusammenhänge zwischen der Produktqualität (Maß-, Form- und Lageabweichungen), dem Werkzeugverschleiß, der Produktivität (Prozessparameter, Hubzahl, Hub- und Vorschubgeschwindigkeit) und der Prozesssicherheit. 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. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und beurteilen den Einsatz von Messsystemen (Koordinaten-, Oberflächenmesstechnik, Bildverarbeitungssysteme) zur Qualitätssicherung. Sie werten Prozess- und Produktdaten aus und 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. Sie stimmen die Vorgehensweise mit den vor- und nachgelagerten Bereichen ab und führen Kundengespräche. Die Schülerinnen und Schüler führen die Auswertung der Produktions- und Qualitätskennwerte für Vergleichs-, Entscheidungs- und Berichtszwecke mit Hilfe der Daten (Maschinenzeitprotokolle, Prozessmonitoring-Systeme) aus dem Stanzerei-Informationssystem und mit Hilfe von Messprotokollen in einer Dokumentation durch. Sie erarbeiten und präsentieren die Ergebnisse im Team, reflektieren ihre Arbeitsweise, optimieren Arbeitsstrategien und eigene Lerntechniken.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, den Produktionsprozess zu analysieren, qualitative Daten aufzubereiten und die Werkzeuge des Qualitätsmanagements im Hinblick auf Prozessbeherrschung und Prozessverbesserung anzuwenden. Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über die Normen zum Qualitätsmanagement (Strategien zur Qualitätssicherung, ISO-Normen, Qualitätsmanagement-Handbuch). Sie analysieren den Produktionsprozess anhand qualitativer und quantitativer Prüfmerkmale. Sie planen die Prozessanalyse und wenden die Werkzeuge des Qualitätsmanagements (Qualitätsregelkarte, Prozessregelkarte, Statistische Prozessregelung, statistische Qualitätsüberwachung, Stichprobenprüfung) an. Dazu ermitteln die Schülerinnen und Schüler statistische Kennwerte und Kenngrößen (Mittelwert, Standardabweichung, Eingriffsgrenzen, Warngrenzen, Grenzwerte). Sie grenzen Prozessstörungen systematisch ein. Um im Rahmen der Qualitätslenkung Schwachstellen und Verbesserungspotentiale der Prozesskette aufzudecken, nutzen sie die Tools zur Problemerkennung (Fehlersammelkarte, Fehler-Möglichkeits- und Einfluss- Analyse) und Problembehebung (Ursache-Wirkungs-Diagramm). Sie führen die Untersuchung und Bewertung von Teil- und Gesamtprozessen im Hinblick auf die Prozessstabilität (Normalverteilung) durch. Störungen der Produktqualität werden ausgewertet und dokumentiert. Sie bestimmen und beurteilen die Prozessfähigkeit (Prozessfähigkeitskennwerte) und leiten Maßnahmen zur Optimierung des Produktionsprozesses ab. Die Schülerinnen und Schüler erstellen auf der Grundlage von Prozessdaten eine Prozessanalyse. Die Schülerinnen und Schüler werten methodengeleitet Arbeitsdokumente aus, sie entwickeln eine Teamarbeitskultur und gestalten die Lernprozesse. Sie berücksichtigen dabei soziale Beziehungen und individuelle Interessenlagen, thematisieren Lösungsansätze, entwickeln und dokumentieren Ergebnisse. Zur gemeinsamen Präsentation wählen sie geeignete Medien aus. Die Schülerinnen und Schüler reflektieren ihre individuelle Lerntechniken und Problemlösestrategien und entwickeln die Lerntechniken in der Gruppe weiter.