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Bildungsangebot

2.0 - Modulbereich 2 im Überblick

Modul 2:	Technische Lösungen erweitern
Zeitrichtwert:	400 h
Kompetenzen:	Personale Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Prozessdenken. Sie strukturieren ihren Arbeitsprozess. Sie verhalten sich gegenüber Kundenanforderungen aufgeschlossen. Sie arbeiten und kommunizieren sachbezogen und ergebnisorientiert. Sie reflektieren den Handlungsablauf. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern bestehende technische Lösungen. Sie erfassen Anforderungen einer Systemerweiterung und dokumentieren diese. Sie analysieren bestehende technische Systeme, planen Erweiterungen gemäß den Anforderungen und dokumentieren diese. Sie informieren sich über rechtliche Rahmenbedingungen und berücksichtigen sie. Sie entwickeln technische Vorschläge für eine Systemerweiterung unter Berücksichtigung geeigneter Rohstoffe, Werkstoffe bzw. Technologien und führen ggf. Berechnungen durch. Sie nutzen vorhandene Daten und setzen branchenspezifische Software ein. Sie realisieren ihre Handlungsergebnisse. Sie passen technische Dokumente, ggf. Programme an. Sie überprüfen die technische Systemerweiterung. Sie dokumentieren, reflektieren und beurteilen ihre Vorgehensweise und Handlungsergebnisse.
Struktur: (Modulbereiche)	MB 2.1	Zerspanungsprozesse analysieren, auswählen und deren Einsatz planen
	MB 2.2	Metallische Werkstoffe analysieren, auswählen und deren Einsatz planen
	MB 2.3	Pneumatische und Elektropneumatische Systeme analysieren
	MB 2.4	Speicherprogrammierbare Steuerungen analysieren
	MB 2.4	Konstruktionslösungen für technische Systeme der Maschinentechnik erweitern

2.1 - Zerspanungsprozesse analysieren, auswählen und deren Einsatz planen | FTZ-1

Modulbereich:	2.1 - Zerspanungsprozesse analysieren, auswählen und deren Einsatz planen
Kürzel:	FTZ-1
Übersicht:	Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Zerspanungsprozess, analysieren die Spanbildung und teilen zu bearbeitende Werkstoffe in die Zerspanungshauptgruppe ein. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Geometrie der Werkzeugschneide und wenden diese unter unterschiedlichen Zerspanungsbedingungen an. Die Schülerinnen und Schüler ermitteln und berechnen die Wirkkräfte im Zerspanungsprozess und beurteilen deren Auswirkungen. Die Schülerinnen und Schüler planen die Fertigung des Werkstücks (Drehteil). Sie informieren sich über Spannmöglichkeiten für Werkstücke, unterschiedliche Werkzeugkonzepte sowie Mess- und Prüfmittel und bewerten diese. Die Schülerinnen und Schüler planen Fertigungsprozesse in dem Sie Einrichteunterlagen erstellen, beschreiben dabei die Fertigungsvorgänge sowie die Werkzeugkonzepte und ermitteln Schnittdaten. Die Schülerinnen und Schüler fertigen Bauteile, bewerten und analysieren das Fertigungsergebnis.
Inhalte:	Spanbildungsprozess Aufbau der Werkzeugmaschine Auswahl geeigneter Werkzeugkonzepte und Spannmittel Schnittdatenbestimmung Schnittleistung und Zerspanungsvolumen berechnen Auswahl geeigneter Werkzeugmaschinen Fertigungsplanung: Erstellen von Einrichteunterlagen Fertigen von Bauteilen (Drehteile) Beurteilen von Fertigungsprozessen
Arbeitsmittel:	MS-Office, herstellerbezogene Werkzeugkataloge, Tabellenbücher

2.2 - Metallische Werkstoffe analysieren, auswählen und deren Einsatz planen | FTW

Modulbereich:	2.2 - Metallische Werkstoffe analysieren, auswählen und deren Einsatz planen
Kürzel:	FTW
Übersicht:	Die Schülerinnen und Schüler kennen die Verfahren zur Stahlherstellung und die legierungsbedingten Einflussfaktoren auf den Werkstoff. Sie erkennen die Mechanismen, um die Stoffeigenschaften des Werkstoffs zu beeinflussen. Sie wählen Werkstoffe für den Maschinenbau und für stoffschlüssige Fügeverfahren fachgerecht aus. Die Schülerinnen und Schüler können mit Hilfsmitteln der Metallurgie und Werkstoffprüfung Voraussagen zum technologischen Verhalten der eingesetzten Werkstoffe treffen.
Inhalte:	DIN8528 Begriffsklärung „Eignung eines Werkstoffs“ analysieren Gegenüberstellung herkömmlicher Schmelzschweißverfahren entwickeln und Werkstoffe zuordnen Herstellung metallischer Werkstoffe ermitteln und beschreiben Bezeichnungssysteme der allgemeinen Baustähle, Einsatz- und Vergütungsstähle anwenden Einfluss von Kohlenstoff auf Eisenwerkstoffe kennen Schweißeignung niedrig- und hochlegierter Stähle ableiten Eisen-Kohlenstoff-Diagramm hinsichtlich Gefüge, Aufbau und Abkühlgeschwindigkeit interpretieren ZTU-Diagramme (t8/5 – Konzept) anwenden Gefügeaufbau u.a. in der Wärmeeinflusszone charakterisieren Legierungselemente ermitteln und deren Wirkung ableiten Kristallfehler analysieren und Auswirkungen beschreiben Einsatzgebiet von Feinkornbaustähle beschreiben Stahl-Eisen-Werkstoffblätter (SEW 088) einsetzen Werkstoffprüfverfahren auswählen und technologische Eigenschaften der Werkstoffe ermitteln Möglichkeiten von Stoffeigenschaftsänderungen bestimmen Korrosion und Korrosionsschutz von Werkstoffen analysieren und beurteilen Probleme der Rissbildung analysieren (Heiß- und Kaltrisse)
Arbeitsmittel:	MS Office, Tabellenbuch Metall, Fachliteratur, Normen, Werkstoff-datenbank, Technische Filme, Moodle

2.3 - Pneumatische und Elektropneumatische Systeme analysieren |PNEU

Modulbereich:	2.3 - Pneumatische und Elektropneumatische Systeme analysieren
Kürzel:	PNEU
Übersicht:	Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage steuerungstechnische Systeme der Verbindungsprogrammierung zu entwickeln, zu installieren und in Betrieb zu nehmen. Sie planen und realisieren ihre Steuerungen mit Hilfe von Simulationsprogrammen. Die Ergebnisse werden mit Hilfe der entsprechenden Anwendungssoftware dokumentiert und präsentiert.
Inhalte:	Drucklufterzeugung und -aufbereitung beschreiben Antriebglieder der Pneumatik erklären Aufbau, Funktion, Betätigungsarten von Wegeventilen beschreiben Pneumatische Schaltpläne für die direkte und indirekte Ansteuerung von Antriebsgliedern entwickeln und realisieren Geschwindigkeitssteuerungen entwickeln monostabilen und bistabilen Ventile unterscheiden Ventilinseln beschreiben Drücke und Luftverbräuche berechnen pneumatische Verknüpfungssteuerungen planen und realisieren elektrische Signalglieder erklären Funktion von Relais beschreiben elektropneumatische Schaltpläne für die direkte und indirekte Ansteuerung von Antriebsgliedern entwickeln und realisieren Elektrische Selbsthalteschaltungen entwickeln und realisieren Berührende/berührungslosen Endlagenabfragen unterscheiden unterschiedliche Sensortypen erklären Einzel-/Betriebszyklen entwickeln und realisieren Zeitabhängige Steuerungen entwickeln und realisieren Elektropneumatische Ablaufsteuerungen entwickeln und realisieren
Arbeitsmittel:	FESTO FluidSim, Laborstände

2.4 - Speicherprogrammierbare Steuerungen analysieren | SPS

Modulbereich:	2.4 - Speicherprogrammierbare Steuerungen analysieren
Kürzel:	SPS
Übersicht:	Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage steuerungstechnische Systeme der Speicherprogrammierung zu entwickeln und in Betrieb zu nehmen. Sie planen und realisieren ihre Steuerungen mit Hilfe betriebsnaher Anwendungssoftware. Die Ergebnisse werden mit Hilfe der genannten Software dokumentiert und präsentiert.
Inhalte:	EVA-Prinzip erklären VPS und SPS unterscheiden Vorteile einer SPS nennen Logische Grundverknüpfungen mit Hilfe von Funktionstabellen/-gleichungen/-plänen anwenden Aufbau und Funktionsprinzip einer SPS erklären Adressierung einer SPS nutzen Einzelzyklen in FUP programmieren und realisieren Verknüpfungssteuerungen in FUP programmieren und realisieren Signale mit SR-/RS-FlipFlops speichern Drahtbruchsicherheit beurteilen Merkerbausteine nutzen Funktionspläne nach DIN EN 60848 Grafcet entwickeln Schrittketten in FUP programmieren und realisieren Schrittketten richten
Arbeitsmittel:	Siemens TIA-Portal, FESTO FluidSim, Laborstände, Lernträger wie z.B. „Wendestation“

2.5 - Konstruktionslösungen für technische Systeme der Maschinentechnik erweitern | E+K-1

Modulbereich:	2.5 - Konstruktionslösungen für technische Systeme der Maschinentechnik erweitern
Kürzel:	E+K-1
Übersicht:	Die Untersuchung der Mechanik von Baugruppen und Bauteilen des Maschinenbaus gehört zu den Grundaufgaben der Entwicklung und Konstruktion neuer Systeme. Die Statik stellt hierbei die Basis für weiterführende Betrachtungen im Rahmen der Festigkeitsberechnungen dar und liefert die auf ein Bauteil einwirkenden Belastungen. In der Festigkeitslehre werden anknüpfend die Beanspruchungen ermittelt und so die Grundlagen zur Bauteildimensionierung gelegt. Die Schülerinnen und Schüler können für zweidimensionale und einfache dreidimensionale mechanische Systeme auf Basis erstellter Freikörperbilder innere und äußere Belastungen bestimmen. Sie sind in der Lage, Beanspruchungen in einfachen Bauteilen zu berechnen und daraus resultierend die Festigkeit eines Bauteils zu bewerten. Sie können die Beanspruchungsgrößen interpretieren und dadurch selbständig die Bauteilbelastung beurteilen. Hierbei wenden Sie etablierte Methoden der Mechanik an. Sie kennen somit die Grundlagen einer sicheren und wirtschaftlichen Bauteilauslegung.
Inhalte:	Einführung in die Mechanik Statik in der Ebene Kraft und Kraftmoment Zentrales Kräftesystem (Kraftzerlegung, Resultierende) Allgemeines Kräftesystem Freiheitsgrade eines Körpers Freischneiden von Bauteilen Gleichgewichtsbedingungen Streckenlast Statik ebener Fachwerke Festigkeitslehre Grundlagen Grundbeanspruchungsarten Spannungen Schnittprinzip/Inneres Kräftesystem Beanspruchung auf Zug / Druck Beanspruchung auf Biegung Flächenschwerpunkt Flächen- und Widerstandsmomente Querkraft- und Biegemomentenverläufe Beanspruchung auf Torsion Beanspruchung auf Abscherung Flächenpressung Beanspruchung auf Knickung Zusammengesetzte Beanspruchung Biegung + Zug/Druck (Normalspannungen) Biegung + Torsion (Anwenden von Spannungshypothesen)
Arbeitsmittel:	Fachbücher, Software, Übungen