Grundlagen der Werkstofftechnik

Symbolbild Werkstofftechnik

Das Fach Grundlagen der Werkstofftechnik beschäftigt sich mit allen Fragen der Entwicklung, Herstellung, Verarbeitung und des Recyclings von metallischen und mineralischen Werkstoffen. Dabei geht es darum, den inneren Aufbau der Materialien bis hinunter zur atomaren Ebene zu erforschen und zu beeinflussen, um so ihre Eigenschaften bei der Herstellung und Entwicklung ganzer Bauteilkomponenten gezielt zu kontrollieren und weiterzuentwickeln.

Haifischhaut, Biokeramiken, Hitzeschutz­schilde, gewaltige Stahldach­konstruktionen oder ultraleichte Autokarosserien - all das sind Themen, mit denen sich Werkstoffingenieure beschäftigen.

Dies ist von ungeheurer Wichtigkeit für alle Lebensbereiche, da die Entwicklung neuer Technologien und Verfahren sehr häufig direkt von den Eigenschaften der verfügbaren Werkstoffe abhängt. Der/die Student/in wird dabei sehr interdisziplinär ausgebildet, da er/sie später mit Fachleuten aus den unterschiedlichsten Bereichen kommunizieren können muss, wie z.B. Maschinenbauern, Mechanikern, Verfahrenstechnikern, Elektrotechnikern, Bauingenieuren, Informatikern etc.

Das Studium vermittelt grundlegende wissenschaftliche Kompetenzen in den Bereichen der Metallische Werkstoffe, der Mineralische Werkstoffe und in der Steuerung der dazugehörigen Herstellungsprozesse.

Metallische Werkstoffe

Metallische Werkstoffe sind wegen ihrer außergewöhnlichen mechanischen und elektrischen Eigenschaften aus der Luft- und Raumfahrt, der Elektro- und Fahrzeugindustrie, der Chemietechnik und aus vielen anderen Bereichen als Konstruktions- und Funktionswerkstoff nicht wegzudenken. Im Studium erlangt man ein fundiertes Wissen über die Eigenschaften von Metallen und erlernt den Umgang mit den Analysemethoden der aktuellen Forschung. Mit diesem Wissen kann das Werkstoffverhalten vorausgesagt und die Eigenschaften metallischer Werkstoffe können gezielt beeinflusst und optimiert werden. Dadurch wird es möglich, systematisch neue maßgeschneiderte Werkstoffe zu entwickeln.

Mineralische Werkstoffe

Glas, Keramiken und feuerfeste Werkstoffe sind wegen ihrer mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften (z.B. Transparenz, Isolation, Hochtemperaturbeständigkeit, Bioaktivität und Verschleißfestigkeit) für spezielle Anwendungsfälle oder auch für extreme Beanspruchungen geeignet. Bekannt sind zum Beispiel keramische Implantate in der Medizintechnik, Glasfaserkabel für die Telekommunikation und hochfeste Betone mit hohem Feuerwiderstand für die Stahlindustrie. Im Studium wird fundiertes Wissen über den gesamten Ablauf ‘Entwicklung – Herstellung – Anwendung – Recycling‘ dieser breiten Werkstoffgruppe vermittelt.

Prozesse

Die Prozesstechnik hat in der werkstoffverarbeitenden Industrie einen bedeutenden Stellenwert. Ein Schwerpunkt ist z.B. die Entwicklung geeigneter Formgebungs- und Umformverfahren für unterschiedliche Materialien etwa für die Automobilindustrie, oder die Bauindustrie. Weitere Themengebiete reichen von Verfahren zur Gewinnung von Ausgangsmaterialien und deren Verarbeitung, über Energie- und Stofftransporte bis zu Recyclingverfahren zur Rückgewinnung und Veredelung der unterschiedlichen Stoffe.

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