Grundlagen Werkstoffkunde

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 7.0 vom 17.02.2023

11B5090

Basics of Materials Technology

Ingenieurwesen - Maschinenbau (INGflex) (B.Eng.)

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Der technische Fortschritt in vielen Industriezweigen hängt eng mit der Entwicklung und den Einsatz moderner Werkstoffe zusammen. Der optimale Einsatz von Werkstoffen in technischen Anwendungen setzt physikalisch-chemische Grundkenntnisse über den Aufbau von Werkstoffen, Kenntnisse über die daraus resultierenden Eigenschaften und deren Prüfung und Kenntnisse zur Werkstoffauswahl und Werkstoffverarbeitung voraus. Das Anliegen dieses Moduls ist es, eine Einführung in das komplexe Gebiet der Werkstofftechnik zu geben. Dabei werden insbesondere die klassischen Werkstoffgruppen Metalle, Keramik/Glas und Kunststoffe behandelt.

• 1. Aufbau und Eigenschaften von Werkstoffen
• 1.1. Einführung - Warum Werkstofftechnik
• 1.2. Atomarer Aufbau, Bindungsarten
• 1.3. Kristalline und amorphe Werkstoffe
• 1.3. Werkstoffklassen und deren Eigenschaften im Vergleich
• 1.4. Wichtige Werkstoffprüfmethoden
• 2. Metallische Werkstoffe - Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen
• 2.1. Eisenwerkstoffe und Stahl
• 2.2. Nichteisenmetalle
• 3. Anorganische nichtmetallische Werkstoffe- Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen
• 3.1. Oxidkeramiken und Glas
• 3.2. Nichtoxidische Keramiken
• 3.3. Zement und Beton
• 4. Polymere Werkstoffe - Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen
• 4.1. Thermoplaste
• 4.2. Elastomere
• 4.3. Duromere
• 5. Verbundwerkstoffe

Wissensverbreiterung
Die Studierenden verfügen über ein breit angelegtes Grundlagenwissen zum Aufbau, den Eigenschaften, der Verarbeitung und Anwendung von Werkstoffen aus den Werkstoffgruppen Metallische Werkstoffe, Keramik/Glas und Kunststoffe.
Wissensvertiefung
Aufbauend auf den erlernten Grundkenntnissen, sind die Studierenden in der Lage sich spezielle Kenntnisse über Werkstoffauswahl und Verwendung in ihrem jeweiligen Fachgebiet zu erarbeiten.
Können - instrumentale Kompetenz

Können - kommunikative Kompetenz

Können - systemische Kompetenz

Vorlesung mit integrierten Übungen. Darüber hinaus nutzen die Studierenden die speziell für diese Zielgruppe eingerichtete E-Learningplattform ILIAS.

Grundlagen in Physik und Chemie

Pusch, Rainer

• Michels, Wilhelm
• Giertler, Alexander
• Schliephake, Henning

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E. Roos, K. Maile: Werkstoffkunde für Ingenieure: Grundlagen, Anwendung, Prüfung, Springer - Verlag, 2017Wolfgang Bergmann : Struktureller Aufbau von Werkstoffen - Metallische Werkstoffe - Polymerwerkstoffe - Nichtmetallisch-anorganische Werkstoffe: Bd 1: Grundlagen, Bd 2: Anwendungen, Hanser - Verlag, 2013Wolfgang W. Seidel, Frank Hahn: Werkstofftechnik. Werkstoffe - Eigenschaften - Prüfung - Anwendung, Hanser-Verlag, 2018T. A. Osswald, G. Menges: Material Science of Polymers for Engineers, Hanser - Verlag, 2012Gottfried W. Ehrenstein: Polymer-Werkstoffe: Struktur - Eigenschaften - Anwendung, Hanser - Verlag, 2011 B. Heine: Werkstoffprüfung, Fachbuchverlag Leipzig, 2015 M.F. Ashby, A. Wanner, C. Fleck: Materials Selection in Mechanical Design (Das Orginal mit Übersetzungshilfen), Elsevier München 2016J.F. Shackelford: Werkstofftechnologie für Ingenieure, Pearson Studium 2005W.D. Callister: Materials Science and Engineering, An Introduction, Wiley 2014Kunststoffchemie für Ingenieure, Kaiser, Hanser-Verlag 2016 H.J. Bargel, G. Schulze: Werkstoffkunde, Springer-Verlag, 2018

Klausur 2-stündig

Gefordert werden grundlegende Kenntnisse der Zusammenhänge zwischen Struktur und Eigenschaften, Herstellung und Anwendung von metallischen, keramischen und polymeren Werkstoffen sowie Kenntnisse über die wichtigsten Verfahren der Werkstoffprüfung.

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch