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Werkstofftechnik 1 - Werkstoffauswahl

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Werkstofftechnik 1

Werkstoffauswahl

Die Auswahl eines Werkstoffs hängt stark von den geforderten Eigenschaften ab. Diese wurde bereits im vorherigen Text aufgelistet. Dennoch sind diese Eigenschaften nicht allein ausschlaggebend für die Werkstoffauswahl. Es empfiehlt sich daher sowohl ein Beanspruchungsprofil, als auch ein Eigenschaftenprofil für das zu erstellende Bauteil anzufertigen. 

Aluminium auf Paletten zur Weiterverarbeitung
Aluminium auf Paletten zur Weiterverarbeitung

 

Anforderungen an Werkstoffe

Typische Anforderungskriterien sind beispielsweise

  • Bauteilgeometrie, Bauteilumgebung,
  • Werkstoffwiderstandsvermögen gegen thermische, mechanische, chemische oder daraus zusammengesetzte Beanspruchungen,
  • Vermeidung von Bauteilversagen während der angedachten Lebensdauer,

sowie entscheidende KO-Faktoren für die Auswahl eines Werkstoffs

  • Fertigungsmöglichkeit unter kosten-technischen Gesichtspunkten,
  • Fertigungsmöglichkeit unter technologischen Gesichtspunkten.

Gerade die letzten beiden Punkte führen dazu, dass ein Werkstoff, obwohl er den Anforderungskriterien entspricht, letztlich nicht in die engere Auswahl kommt. 

Anschauungsbeispiel

Beispiel

Hier klicken zum Ausklappen Ein anschauliches Beispiel bietet der Vergleich zwischen Aluminium und Karbon. Karbon ist ein Kunststoff, welcher aus ca. 50.000 Fasern gebündelt wird und im Gegensatz zu Aluminium leichter und härter ist. Gleichzeitig ist Karbon extrem hitzebeständig. Trotz der besseren Eigenschaften gegenüber Aluminium wird Karbon beispielsweise in der Automobilindustrie kaum eingesetzt. Die Ursache liegt hierbei in den orbitant hohen Kosten. Vergleicht man die Preise zwischen Aluminium ($ 0,7 \frac{\text{Euro}}{\text{Kilogramm}}$) und Karbon ($ 70 \frac{\text{Euro}}{\text{Kilogramm}}$) ist schnell nachvollziehbar, dass bezahlbare Autos aktuell nicht aus Karbon bestehen können. 

Sportwagen mit Karbon-Karosserie
Sportwagen mit Karbon-Karosserie