Neue Materialien sind Grundlage und Triebfeder für den technologischen Fortschritt über alle Wirtschafts- und Bedarfsbereiche hinweg. Nahezu 70 % aller technischen Neuerungen gehen direkt oder indirekt auf neue Materialien zurück. Somit ist die Materialwissenschaft Schlüssel- und Querschnittstechnologie zugleich.
Bei der Problemlösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen und der Entstehung technischer Neuerungen geht es in der Regel jedoch nicht um die Entwicklung neuer Materialien, sondern um die gezielte Auswahl innerhalb des schier unbegrenzten Angebots von Werkstoffen unterschiedlicher Eigenschaften sowie um die problemlösende Kombination dieser zu Materialverbünden. So können bei der Produktentwicklung neben der Funktionalität und Fertigung auch Anforderungen an Festigkeit, Lebensdauer, Sicherheit, Gewicht, Umweltverträglichkeit und Recyclefähigkeit eine Rolle spielen. Materialcharakteristika wie mechanische, elektrische, chemische, thermische und auch magnetische Eigenschaften entscheiden ebenfalls über den Einsatz.
Stehen beispielsweise mechanische Festigkeit, Härte und Verformbarkeit im Vordergrund, so schneidet Stahl mit der schier unendlichen Bandbreite von Legierungskombinationen besser ab als viele andere Werkstoffe. Sind Eigenschaften wie hohe Härte und Druckfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Formstabilität und niedrige Dichte oder auch elektrisch und thermisch isolierende Wirkung gefragt, so muss die Verwendung von technischer Keramik in Betracht gezogen werden. Liegt dagegen die Priorität beim Leichtbau, so stehen typische Leichtmetalle mit ihren durch Legierungen gezielt eingestellten Materialeigenschaften zur Verfügung. Je nach Randbedingung und weiteren Forderungen können aber auch Kunststoffe oder Faserverbundkunststoffe zum Einsatz kommen. Über Verbundwerkstoffe lassen sich durch eine intelligente Kombination von unterschiedlichen Werkstoffen Materialien mit neuen Eigenschaften aufbauen, wie Faserverbunde oder Schichtverbunde. Oder geht es um die Realisierung hochkomplexer, dreidimensionaler Geometrien, die fertigungstechnisch schwierig, nur zum Teil oder gar nicht umzusetzen sind, so müssen additive Fertigungsverfahren in die Betrachtung mit einbezogen werden. Hier stehen mittlerweile nicht nur eine breite Palette von Anwendungen in technischen Produkten, sondern auch eine große Vielfalt von Werkstoffen zur Verfügung.
Diese Beispiele können beliebig fortgeführt und weiter spezifiziert werden. Die nutzbaren technischen Eigenschaften der verschiedenen Werkstoffe sind schier unbegrenzt.
In der Fachgruppe „Neue Materialien“ steht Ihnen ein Netzwerk von Experten aus Technik, Entwicklung und Forschung zur Verfügung. Schwerpunkt dieser Fachgruppe ist die Unterstützung bei der gezielten Umsetzung innovativer Ansätze in der Entwicklung neuer Produkte in KMU und Handwerk, u. a. auch durch die Beteiligung an neuen Projekten.
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und
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E-Mail: fischer-seyen@outlook.de
Aktuelle Masterarbeit zur Verbesserung der Energieeffizienz beim Schweißen dicker Stahlwerkstoffe: