Abschnitt 3 - 3 Kriterien der Materialauswahl für ein Werkstück
Für ein neu zu fertigendes Produkt sind verschiedene Anforderungen festzulegen, wie z. B. die Geometrie und die Temperaturbeständigkeit. Um das geeignetste Material für das Produkt auszuwählen, müssen die Schülerinnen und Schüler sich mit den Eigenschaften der Kunststoffe auseinandersetzen. Diesen Lernprozess können "sogenannte Kunststofferkennungsversuche" unterstützen. Für diesen Zweck bieten sich Kunststoffprobensammlungen an (siehe Anhang "Literatur/Linkliste" unter "Unterrichtsmaterialien").
Nachfolgendes Beispiel beschreibt die Anforderungen an einen einfach herzustellenden Buchständer.
| Anforderungen | Beispiel: Buchständer |
|---|---|
| Maße/Geometrie | |
| Breite, Höhe, Länge, Durchmesser, Materialdicke, Toleranzen etc. | Breite 200 x Höhe 290 x Buchdicke bis 40 mm Materialdicke 3 mm, vordere seitliche Abkantung mit 5 mm gerundet, Kanten leicht gefast |
| Kräfte | |
| Statische- oder dynamische Kräfte, Formstabilität etc. | Winkeländerung max. 3° bei einem 1 Kg schweren DIN A4 Katalog/Buch |
| Farbe/Oberfläche/Veredlung | |
| RAL-Farbton, Narbung, Lackierung etc. | Durchsichtig, Flächen und Kanten glatt ohne z. B. Fräsmarken, Sägespuren |
| Montage | |
| Baustellenmontage, Baugruppen, Montage von Baugruppen mittels Verbindungstechniken (Kleben, Schweißen, Schrauben, Clipverbindung etc.) | Keine |
| Einsatzort, -bedingungen | |
| Innen/Außen, Beständigkeiten, Temperaturen, Verschleiß, Reinigung etc. | Innenraum-Einsatz, Sonnenlicht (UV-Schutz und langzeitiger Vergilbungsschutz), schlagzäh und bruchfest beim Herunterfallen, temperaturbeständig mind. 0°C bis 70°C, beständig gegen haushaltsübliche Putzmittel |
| Fertigung | |
| Fertigungsverfahren (Warmformen, spanende Bearbeitung etc.) | Kunststoffplatte biegen Kanten entgraten und ggf. polieren, Radius feilen und polieren |
| Qualität | |
| Oberflächen, Maße etc. | Kontrolle der Maße, Auflageflächen eben (kein "Kippeln"), Oberflächen glatt |
| Sicherheit | |
| Gefährdungen vom Produkt/bei der Fertigung (z. B. mechanische oder thermische Gefährdungen, Brand- und Explosionsgefährdungen); Sicherheitsdatenblatt beachten etc. | Schnittverletzungen an Kanten verhindern, Maßnahmen gegen leichte Entflammbarkeit ergreifen (Aufstellort) |
| Recycling/Umwelt | |
| Entsorgung, Wiederverwertung etc. | Der Buchständer soll nur aus einer Kunststoffart hergestellt werden. Kunststoff soll frei von toxischen Substanzen oder Schwermetallen, die eine Gefahr für Umwelt und Gesundheit darstellen sein. |
| Kosten | |
| Materialkosten, Arbeitslohn, Werkzeugkosten etc. | max. 6 Euro Herstellungskosten |
| Termine | |
| Ende der Entwicklung, Meilensteine, Lieferzeiten etc. | 6 Unterrichtsstunden |
| Werkstoff | |
| Kunststoff, Metall, Holz, Keramik, Papier etc. | PMMA (Plexiglas) |