Von der Idee bis zur Herstellung eines Werkstücks, dass ist die Idee dieses Fachbuches. In einem fortschreitendem Kurs werden Kenntnisse und Fertigkeiten in der Metall- und Kunststofftechnik vermittelt, wie sie mit Schülerinnen und Schülern vermittelt werden können. Neben dem Einrichten einer Werkstatt über das Planen und Herstellen von Werkstücken bis hin zur Schulpraxis bietet diese Fachbuch viele Hinweise zum Arbeiten in Werkstätten mit Schülern.
Inhaltsverzeichnis
Die Ziele des Kurses
Von der Idee bis zur Herstellung eines Werkstücks
Kleine Werkstoffkunde
Metall in der Schulpraxis
Tabellen
Hinweise zum Bohren von Metall
Maschinen und Geräte, die Schüler benutzen dürfen
Muster-Werkstattordnung
Sicherheit im Technikunterricht
Zuständigkeitsbereiche der Unfallversicherungsträger
Sicherheit im Technikunterricht
Schulunfälle
Internetauftritt „Sichere Schule“
Erste-Hilfe - Vorschriften
Erste Hilfe – Hinweise für die Praxis
Erforderliche Schutzausrüstung
Weitere Hinweise zur Sicherheit im Technikunterricht
Bezeichnungen von Schrauben, Muttern, Scheiben (Auswahl)
Halbzeuge in der Metalltechnik
Gestaltung des Arbeitsplatzes
Wartungsarbeiten in der Metallwerkstatt
Einrichtung einer Metallwerkstatt
Einrichtung einer Kunststoffwerkstatt
Prüfwerkzeuge
Handwerkzeuge
Hämmer, Sägen, Feilen, Anreißwerkzeuge
Maul- und andere Schlüssel
Schraubendreher
Der Messschieber
Schieblehre – Nonius
Unterrichtsbeispiele
Bohrmaschinenführerschein
45-Grad-Lehre
Radienlehre
Anreißnadel
Flaschenöffner
Garderobenhaken
Garderobenhaken aus Kunststoff
Biegeplatte für Garderobenhaken
Garderobenhaken aus Stahlblech
Winkel Blatt 1: Übersichtszeichnung
Winkel Blatt 2: Anschlagwinkel
Winkel Blatt 3: Gehrungswinkel 45°
Notizblattständer Blatt 1
Notizblattständer Blatt 2
Notizblattständer Blatt 3
Uhrträger aus Plexiglas
Werkzeug zum Kürzen von Schrauben
Messer für Putzhobel
Flaschenöffner II
Kugelschreiberständer
Zielsetzung & Themen
Diese Publikation dient als Leitfaden für die Metall- und Kunststoffbearbeitung im Technikunterricht, mit dem Ziel, Schülern grundlegende technische Fertigkeiten zu vermitteln und Lehrkräften die notwendigen organisatorischen sowie sicherheitsrelevanten Rahmenbedingungen an die Hand zu geben.
- Vermittlung von Fachkenntnissen zu Werkstoffen und Halbzeugen
- Einführung in fachspezifische Arbeitstechniken und den sicheren Umgang mit Werkzeugen
- Konkrete Anleitung zur Gestaltung und Einrichtung von Werkstätten
- Umfassende Sicherheitsunterweisung und rechtliche Grundlagen im Technikraum
- Praxisnahe Unterrichtsbeispiele mit technischen Zeichnungen
Auszug aus dem Buch
Metall in der Schulpraxis
In der Schule werden in der Regel Halbzeuge aus Metall verwendet. Dies sind Rohmaterialien wie Bleche, Stangen (Vollmaterial), Rohre (Hohlmaterial), Gewindestangen usw., die schon bestimmte Maße (z. B. Breite, Dicke, Gewinde) aufweisen. Sie müssen meist nur noch abgelängt werden.
Stahl: Werkstoffe, deren Hauptbestandteil Eisen ist und deren Kohlenstoffanteil zwischen 0,02 % und 2,06 % liegt, werden als Stahl bezeichnet. Es gibt legierte und unlegierte Stähle. Ersteren werden Substanzen zugesetzt, die die Eigenschaften des Stahls, z.B. seine Härte, beeinflussen. Halbzeuge aus unlegiertem Stahl, auch Baustahl mit der Kurzbezeichnung St37 genannt, lassen sich gut zerspanen und sind für die Werkstückherstellung in der Schule gut geeignet. Sie müssen aber nach der Bearbeitung gegen Rosten geschützt werden, z. B. mit Zaponlack. Nach der Veröffentlichung DIN EN 10025 wird dieser Stahl jetzt mit S235JR bezeichnet, was sich aber bisher noch nicht durchgesetzt hat.
Edelstahl: Edelstähle werden in legierte und unlegierte Edelstähle unterteilt. Zu den Edelstählen zählt u. a. der nichtrostende Stahl (auch mit Nirosta, NIRO, STAINLESS, INOX, V2A, V4A bezeichnet) mit einem Chromanteil von 10,5 % bis 13 % und weiteren Legierungsbestandteilen wie Nickel, Molybdän und Mangan. Nichtrostende Stähle sind für die Schulpraxis nicht besonders gut geeignet, weil sie sich schwer zerspanen (z.B. Feilen oder Biegen) lassen. Nichtrostende Stähle sind nicht oder wenig magnetisch und können deshalb mit einem Magneten von Baustahl unterschieden werden.
Werkzeugstahl: Werkzeugstähle sind „härter“ als normale Stähle und lassen sich deswegen nicht so leicht zerspanen (z. B. „Feilen“). Sie werden zur Fertigung von Werkzeugen und Formen verwendet. Im Metallgrundkurs im Studium wird ein Hobelmesser hergestellt, das durch Anlassen und Abkühlen standfest gemacht wird.
Zusammenfassung der Kapitel
Die Ziele des Kurses: Zusammenfassung der angestrebten Kompetenzen in der Metalltechnik sowie der Anforderungen an Werkstattausstattung und Unterrichtsgestaltung.
Von der Idee bis zur Herstellung eines Werkstücks: Ein prozessorientiertes Fließdiagramm, das den Ablauf von der ersten Skizze über die CAD-Planung bis zur Erprobung des fertigen Modells verdeutlicht.
Kleine Werkstoffkunde: Übersichtstabelle zu Werkstoffarten und deren physikalischen, mechanischen, thermischen, elektrischen, chemischen, technologischen und ökologischen Eigenschaften.
Metall in der Schulpraxis: Erläuterung der gängigen Metallhalbzeuge wie Stahl, Edelstahl, Werkzeugstahl, Aluminium, Kupfer und Messing sowie deren Eignung für den Schulunterricht.
Tabellen: Bereitstellung technischer Daten für das Bohren und Gewindeschneiden sowie sicherheitsrelevante Richtwerte für Drehzahlen an Bohrmaschinen.
Hinweise zum Bohren von Metall: Praktische Tipps zur richtigen Anwendung von Bohrern, Kühlung und die mathematische Berechnung der Schnittgeschwindigkeit.
Maschinen und Geräte, die Schüler benutzen dürfen: Detaillierte Übersicht über die Nutzungsberechtigung von Maschinen nach Altersklassen und Arbeitsmodus.
Muster-Werkstattordnung: Grundlegende Verhaltensregeln für den sicheren Aufenthalt und das Arbeiten in Technikräumen.
Sicherheit im Technikunterricht: Umfassende Informationen zu Unfallversicherungsträgern, Meldepflichten bei Schulunfällen und Online-Ressourcen für die Sicherheit an Schulen.
Schlüsselwörter
Technikunterricht, Metallbearbeitung, Kunststoffbearbeitung, Arbeitssicherheit, Werkstattordnung, Halbzeuge, Schulunfall, Bohrmaschine, Fertigungstechnik, Werkstück, Arbeitsschutz, Unfallversicherung, CAD-Zeichnung, Bohrmaschinenführerschein, Fachdidaktik.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Leitfaden grundsätzlich?
Das Dokument bietet eine praxisnahe Anleitung zur Durchführung von Metall- und Kunststoffarbeiten im schulischen Kontext, unter besonderer Berücksichtigung von Arbeitssicherheit und fachdidaktischer Struktur.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Schwerpunkte liegen auf der Materialkunde, der Werkstatteinrichtung, dem sicheren Umgang mit Werkzeugen und Maschinen sowie konkreten Unterrichtsentwürfen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die Vermittlung technischer Fertigkeiten an Schüler, wobei eine sichere Lernumgebung durch klare Regeln und fundiertes Wissen für die Lehrkraft geschaffen werden soll.
Welche wissenschaftlichen oder methodischen Grundlagen werden verwendet?
Die Arbeit basiert auf etablierten Standards für Arbeitssicherheit in Schulen (GUV-Richtlinien) und fachdidaktischen Konzepten der technischen Bildung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst sowohl theoretische Sicherheitsgrundlagen und Materialkunde als auch einen umfangreichen praktischen Teil mit Bauanleitungen für Übungswerkstücke.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Arbeitssicherheit, Metalltechnik, Werkstattordnung, Schulunfälle und praxisorientierte Fertigungsmethoden.
Gibt es spezielle Regelungen für die Benutzung von Maschinen durch Schüler?
Ja, das Dokument enthält eine detaillierte Aufstellung, welche Maschinen in welchen Altersstufen (Klassen 5/6, 7/8, 9/10) unter Anleitung oder selbstständig bedient werden dürfen.
Welche Hilfestellungen gibt das Buch für Notfälle im Technikraum?
Es werden klare Anweisungen zur Ersten Hilfe, Notrufnummern und Dokumentationspflichten bei Schulunfällen gegeben, ergänzt durch Hinweise auf benötigte Schutzausrüstung.
Wie ist die Biegeplatte für die Garderobenhaken zu beziehen?
Die Biegeplatte kann direkt über die Abteilung Technische Bildung bezogen werden, wobei der Preis inklusive Versand angegeben ist.
Welche Bedeutung haben die Unterrichtsbeispiele im hinteren Teil des Buches?
Sie dienen als konkrete Vorlagen für den Unterricht, inklusive technischer Zeichnungen, Materiallisten, benötigter Fertigkeiten und Zeitvorgaben, um die Umsetzung im Unterricht zu erleichtern.
- Arbeit zitieren
- Wolfgang Helms (Autor:in), Gert Reich (Reihenherausgeber:in), 2012, Metall- und Kunststoffbearbeitung in der Schule, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/196620
