unterschied zwischen stähle für stahlbau und maschinenbau?
ich wollte mal fragen wo die unterschiede liegen.
4 Antworten
Hi, ich denke, alle Antworten sind so weit gut und richtig, einige Ings haben das nun aber alles sehr genau genommen und wie so häufig aneinander vorbeigeredet. Grundsätzlich ist ein Stahl, wenn ehr mehr kann, teurer, und zwar deutlich, sowohl in der Rohstoffbeschaffung als auch der Verarbeitung, das betrifft nicht nur die (Zug-) Festigkeit, sondern auch die Kehrbschlagfestigkeit (zuvor beschrieben), die Witterungsbeständigkeit, die Verarbeitbarkeit und die thermischen eigenschaften. Witterungsbeständige Stähle sind z.B. sehr teuer. Um das Beispiel Brücke nochmal zu verwenden, im Stahlbeton wird der verwendete Stahl ausschließlich auf Zug belastet, und die Masse spielt eine untergeordnete Rolle, denn selbst Baustahl hat eine durchaus vernünftige Zugfestigkeit. Auch verträgt sich Baustahl recht gut mit dem Zement im Beton. Außerdem bringt eine höhere Festigkeit hier auch nicht viel, denn die Verbindung Stah/Beton hat auch nur eine begrenzte Scherfestigkeit. Außerdem lässte sich Baustahl (S235/ST37) von jedem recht leicht verarbeiten (Übrigens, Ausnahme bei Brücken mit großen Spannweiten und filigranem Design vird Spannbeton verwendet, hier werden höchstfeste Stähle verwendet. (Baustahl hat, wie der Name schon sagt, so 235m/mm², bei Spammbetonbrücken werden Zugstähle (Seile) mit Festigkeiten >1770 N/mm² verwendet, Faktor --> selber ausrechnen) Aber nun ratet mal, Spannbetonbrücken gehören nicht zur billigen Variante! Vor allem, weil Konstruktion und Bau deutlich komplizierter sind. Im Maschinenbau werden zunehmend immer mehr hochlegierte High-Tech Stähle verwendet, extreme Zug- und Scherfestigkeiten (z.B. Rahmen- und Gehäusebau) , extrem harte bzw. härtbare Stähle (z.B. Getriebe) Extrem hohe Biegewechselzahlen (z.B. Wellen und Achsen) usw. Die Eigenschaften kann man dann in Tabellen nachlesen. Manche Ingenieure Rechnen sich das dann etwas schön, denn es muss ja leicht sein, und dann passiert so was wie die inzwischen berühmten ICE-Achsen, die hatten zwar rechnerisch die notwendige Festigkeit, aber in der Praxis treten die Beanspruchungen dann doch kombiniert auf (Temperaturschwankungen Biegewechselbeanspruchung, Scherung usw) dann gibts halt Risse im Gefüge. Noch eibn weites Feld: Witterungsbeständigkeit, es soll nicht verrotten bzw. rosten, aber auch nicht so teuer sein. Rostbeständige Edelstähle sind sauteuer. Und wesentlich schwieriger zu verarbeiten. Das macht man nur da, wo es wirklich nicht anders geht, So weit ein par Randinfos. Bei weiterem Interesse kannst Du ja mal unter dem Stichwort Werkstoffkunde auf die Suche gehen, bei Maschbaustudeneten meist gehasst, aber hochintereesant, welche Extreme es da gibt. Ach ja, noch ein lustiges Beispiel, Mobilkräne (z.B. Liebherr oder Faun). Hochfeste Stähle lassen sich z.B. meist schleicht schweißen, S235 dagegen sehr gut. Du wirst lachen, diese Mobilbaukräne sind prinzipiell aus S235. Jedoch wird hier ein Trick verwendet: das Material wird durch Walzen verhärtet (Veränderung der inneren Kristallstruktur, wie das berühmte Büroklammerbeispiel, lang genug hin- und herbiegen (Biegewechselbeanspruchung), die Biegestelle wird hart und bricht) und dann wieder thermisch teientspannt, dieser Prozess wird immer wieder wiederholt, bis der Stahl Zugfestigkeiten von über 1200 N/mm² verträgt. So können diese Mobilbaukräne so extreme Größen erreichen. Aber, wie schon erwänt, die Teile sind im vergleich zur verwendeten Menge Stahl mal wieder sauteuer. So weit, alles Gute, cvo
Im Stahlbau muss der Stahl möglichst billig sein. Im Maschinenbau muss der Stahl möglichst fest sein, damit die Maschinenteile wenig Bauraum benötigen.
Tatsächlich habe ich das.
Beispiel Brücke: Hier wird billiger, niedrigfester Stahl verwendet, weil die Größe der Bauteile keine Rolle spielen.
Beispiel Kurbelwelle: Hier wird teuerer, fester Stahl verwendet, weil das Bauteil möglichst klein soll.
ne kurbelwelle wird ja geschmiedet. der stahl ist im urpsrung auch net besonders teuer. das bauteil ist ja deswegen klein weils ja auch noch in den motor rein passen soll. was hat dann fest mit klein zu tun?
Man kann die Kurbelwelle auch aus Baustahl machen. Nur wird sie dann halt doppelt so groß. Aber funktionieren würde sie.
wieso wird die dann doppelt so groß? das musste mir mal erklären. ich kann se aus ganz normalen s235jr machen oder aus irgendnem andren hochfesten stahl. nur wird die aus s235 net ansatzweise zu lange halten. also was hat das mit der größe zu tun?
Wenn du die Welle aus S235JR machst bei doppelter Größe, wird sie auch genauso lange halten, weil bei doppelter Größe auch die wirkenden Spannungen nur halb so groß sind.
ich hab im maschinenbau gelernt. was meinste wie oft da normaler baustahl verwendet wird? du baust ne brücke aus billigem stahl weil se sonst zu teuer wird. du kannst se auch extrem teuer bauen. die kurbelwelle muss lange viel aushalten und klein sein, weil sonst der motor zu schwer wird.
Tja, das ist genau das was ich sage. Das Zauberwort lautet Festigkeit pro Kosten.
Fester Stahl gleich teuer.
Fester Stahl gleich weniger Bauraum als niedrigfester Stahl.
In Anwendungsbereichen, wo der Bauraum egal ist (Stahlbau), wird Baustahl verwendet.
In Anwendungsbereichen, wo der Bauraum nicht egal ist (Maschinenbau), wird fester Stahl verwendet. Dass dies höhere Kosten bedeutet, muss man akzeptieren.
Natürlich hat Festigkeit etwas mit der Größe zu tun. Wenn das Bauteil bei höherer Festigkeit größeren Belastungen standhält, kann man es logischerweise kleiner dimensionieren. Ein Grund, warum Motoren heutzutage bei gleicher Leistung kleiner dimensioniert werden können, als noch vor (beispielsweise) 50 Jahren.
Gruß (Dipl.-Ing. Maschinenbau)
Die "Ursprungskosten" sind aber nicht die, die der Kunde bezahlen muss, sondern die Endkosten, inkl. Verarbeitung, Und natürlich wird für eine Kurbelwelle, auch wenn sie billig sein soll, kein St37 verwendet. Weil man bzgl. Festigkeit höhere Ansprüche an sie stellt.
Die Größe einer Kurbelwelle richtet sich nicht nach der Größe des Motors, sondern die Größe aller Bauteile des Motors bestimmen, wie groß der Motor sein wird; also umgekehrt. Ansonsten bräuchte man dem Ingenieur ja nur zu sagen, dass er einen Motor konstruieren soll, der ins Handschuhfach passt, damit man einen zusätzlichen Kofferraum gewinnt.
Eine Kurbelwelle wird unter anderem auf Scherung beansprucht. Die Belastung eines Materials auf Scherung wird durch die sog. Kerbschlagfestigkeit (im Kerbschlagbiegeversuch) ermittelt. Man kann bei weniger festen Materialien eine höhere Kerbschlagfestigkeit erreichen, indem man sie größer dimensioniert. Ergo müsste eine Kurbelwelle aus weniger festem Material größer dimensioniert werden.
Das ist wie bei Hausbau oder Brückenbau. Wenn Dimension a zu schwach ist, muss man 2a oder xa nehmen.
der unterschied ist der, das im stahlbau fast nur sachen wie treppen, hallen, geländer oder garagen gebaut werden. im maschinenbau werden wie gesagt maschinen gebaut oder gewartet.
die Festigkeit
wasn das für ne antwort? der stahl muss möglichst billig sein und im maschinebau möglichst fest. er muss übrall billig sein. festigkeit hat nix mit der größe von bauteilen zu tun. hast du nen job in der branche?