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In diesem Modul sollen die Studierenden

  • das Grundverständnis der Zusammenhänge zwischen Struktur und Verhalten der Werkstoffe entwickeln,
  • sich die Methoden zur Beeinflussung und Ermittlung von Werkstoffeigenschaften erarbeiten,
  • die wichtigsten im Maschinenbau verwendeten Werkstoffe, deren Einteilung und deren Eigenschaften kennen lernen 
  • einen Einblick in die Methodik der Werkstoffauswahl erhalten.

Dieser Überblick über metallische, polymere, keramische und Verbundwerkstoffe erfolgt dabei auch vor dem Hintergrund wirtschaftlicher und gesellschaftspolitischer Gesichtspunkte (Rohstoffverfügbarkeit, Kosten, Recycling/Deponie etc.). Er gilt zudem als Grundlage für weitere ingenieurtechnische Module der höheren Semester (z.B. Modul 7.3 "Fertigungsverfahren").

Inhalte

Vorlesung: Studienbriefe

1. Überblick zur Werkstoffkunde: Geschichte der Werkstoffentwicklung • Kreislauf der Werkstoffe • Prüfung, Normung und Bezeichnung • Zukünftige Werkstoffentwicklung

2. Einteilung und Merkmale der Werkstoffe: Einteilung in Werkstoffgruppen • Werkstoffmerkmale

3. Aufbau der Werkstoffe: Atombau • Atomare Bindungsarten • Festkörperstrukturen

4. Metallische Werkstoffe: Überblick zur Metall- und Legierungskunde • Eisen und Stahl • Nichteisenmetalle • Pulvermetallurgie

5. Ausgewählte nichtmetallische Werkstoffe, Naturstoffe und Verbundwerkstoffe

6. Korrosion und Korrosionsschutz

7. Werkstoffe und Ökologie

8. Werkstoffprüfung: Übersicht zur Werkstoffprüfung • Mechanische Prüfverfahren • Technologische Prüfverfahren • Metallografische Untersuchungen • Chemische Prüfverfahren • Zerstörungsfreie Prüfverfahren

Teilnahmevoraussetzungen

Grundkenntnisse in "Technische Mechanik" (Modul 2.1) und "Physik" (Modul 3.2)

Übungen

Vertiefung des Stoffes und Vorbereitung des Laborpraktikums durch Anschauungsmaterial (Schaustücke / Fotos / Videos)

Praktikum

Abrundung der Erkenntnisse durch ausgewählte Versuche aus der Werkstoffprüfung und deren Auswertung mit Versuchsbericht im Laborpraktikum; eigenständige Durchführung und Auswertung der Versuche in Gruppen zu je 2 Studierende

Prüfungsform

Klausur (oder mündliche Prüfung) am Ende des 5. Semesters; Klausurdauer: 90 Minuten
(Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung: Studienleistung Praktikum)

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