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Prof. Dr. -Ing. Nathalie Weiß-Borkowski

FB Maschinenbau - Automatisierungstechnik

Labor für Werkstofftechnik und 3D-Druckzentrum

Forschung


Lehre

Material- und Bauteileigenschaften der additiven Fertigung

Die Studierenden können die Materialarten den additiven Fertigungsverfahren sicher zuordnen und deren Merkmale sicher beschreiben. Sie können Materialien der additiven Fertigung aus Kunststoff heranziehen und bewerten. Sie können die mechanischen Eigenschaften der Bauteile aus Kunststoff analysieren und beurteilen. Außerdem können Sie Auswirkungen von deren Bauteilnachbehandlungen ableiten und geeignete Oberflächenbearbeitungsverfahren heranziehen. Die Studierenden sind in der Lage, Metallpulver zu charakterisieren und deren Erzeugungscharakteristika sowie deren Erstarrung zu deuten. Sie können Verarbeitungsprozesse hinsichtlich der Eigenschaften modifizieren. Weiterhin können Sie metallurgische und mechanische Eigenschaften der Bauteile aus Metall untersuchen und analysieren sowie Möglichkeiten der Nachbehandlung heranziehen. Die Studierenden können werkstoffspezifische Einsatzgebiete der Bauteile aus den unterschiedlichen Materialien ableiten und weitere Werkstoffe der additiven Fertigung erläutern.

Werkstofftechnik 1

Die Studierenden haben Kenntnis von der Struktur der Metalle und den Mechanismen der Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften. Sie können die Mechanismen zur Beeinflussung der Mechanischen Eigenschaften gezielt anwenden und Parameter bei der Verformung und Wärmebehandlung von Metallen ermitteln. Außerdem lernen sie Phasenumwandlungen und Reaktionen bei der Erstarrung einer Metallschmelze kennen. Hinzu kommen Vorgänge der thermischen Aktivierung. Sie wissen, wie die Eigenschaften der Werkstoffe geprüft werden und können die Verfahren einsetzen und die Ergebnisse beurteilen.

Werkstofftechnik 2

Die Studierenden haben Kenntnis von den in Eisenbasislegierungen auftretenden Gefügen und ihren Eigenschaften. Sie wissen, wie sie die Gefüge durch Wärmebehandlung, Umformung und/oder Legieren erzeugen können. Sie verstehen, für welchen Anwendungsfall sie welchen Werkstoff einsetzen können und wo die Grenzen des Einsatzes sind. Sie unterscheiden die Eigenschaften und Einsatzgebiete von Kupfer-, Aluminium-, Magnesium- und Titanlegierungen. Sie können die relevanten Wärmebehandlungen zur Modifikation der Eigenschaften konzipieren.Sie haben Kenntnis von den grundlegenden Bindungskräften und Strukturen der Polymere sowie die sich daraus ableitenden Eigenschaften und Einsatzgrenzen. Sie kennen die Grundlagen der metallographischen Präparation und der Mikroskopie. Sie können Gefügebilder interpretieren und analysieren. Sie erkennen die wichtigsten Stahlgefüge und können ihnen Eigenschaften und Anwendungen zuordnen.

Neue Werkstoffe

Die Studierenden lernen die spezifischen Wärmebehandlungsrouten und Eigenschaften der sogenannten „Advanced High Strength Steels“ kennen. Weiterhin werden Leichtbauwerkstoffe wie Faserverbundkunststoffe und Leichtmetalle behandelt sowie werkstoffspezifische Herstellverfahren betrachtet. Aus dem Bereich der additiven Fertigung werden die Zusammenhänge von geeigneten Werkstoffen und Fertigungsverfahren erläutert. Die Studierenden überblicken die jeweiligen Eigenschaften der betrachteten Werkstoffe und lernen Einsatzgebiete und Anwendungsbeispiele im Automobil-, Karosserie und Flugzeugleichtbau kennen.

Weitere Informationen für Studierende sind unter den Wahlpflichtmodulen in Moodle zu finden.

Schadenskunde

Die Studierenden lernen die grundlegenden Schadensursachen sowie die Zusammenhänge zu zugehörigen Schadensformen kennen. Die behandelte Schadensformen sind Ermüdung und Rissbildung, Brucharten, Kriechen, Korrosion, Verschleiß, Kavitation sowie Wasserstoffschädigung. Außerdem werden die damit jeweils zusammenhängenden Beanspruchungsarten berücksichtigt.

Weiterhin werden ausführlich die werkstoffspezifischen Schadensformen und Schadensbilder behandelt. Dabei werden nicht nur Stahlwerkstoffe und Leichtmetalle betrachtet, sondern auch Schäden sowie Reparaturmöglichkeiten an Faserverbundkunststoffen.

Zudem erhalten die Studierenden Einblicke in die Methoden der Schadensanalyse und -beurteilung. Weiterhin lernen sie die Methoden und Möglichkeiten der Schadensvermeidung in der Konstruktions- und Fertigungsphase sowie durch eine geeignete Werkstoffauswahl kennen.

Weitere Informationen für Studierende sind unter den Wahlpflichtmodulen in Moodle zu finden.

Technologie der Kunststoffe

Die Studierenden können die verschiedenen Kunststoffarten und deren thermischen und mechanischen Eigenschaften sicher voneinander abgrenzen. Außerdem können sie Additive auswählen, um Kunststoffe zu modifizieren sowie Möglichkeiten der Verarbeitung voneinander unterscheiden.

Die Studierenden haben Kenntnis von den Bestandteilen von Faserverbundkunststoffen und können deren Halbzeugen klassifizieren. Sie können die unterschiedlichen Eigenschaften von Faserverbundkunststoffen erklären und geeignete Anwendungsgebiete auswählen.

Studentische Arbeiten

Betreuung von studentischen Arbeiten in Industrieunternehmen oder im Labor für Werkstofftechnik sowie im 3D-Druckzentrum. Bitte sprechen Sie mich hierzu direkt an.