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Werkstoffkunde I (Subject) / 01 - Vorbemerkungen (Lesson)
- Erläutern Sie, warum Werkstoffe eine ganz entscheidende Rolle bei der technischen Weiterentwicklung haben. Werkstoffe stellen häufig einen limitierenden Faktor bei der Umsetzung neuer technischer Konzepte dar. Neu- oder Weiterentwicklungen müssen sich im Rahmen des werkstofftechnisch Realisierbaren bewegen. Durch Verwendung von Werkstoffen werden dann verbesserte technische Konzepte möglich, z.B. leichtere Flugzeuge oder Kraftfahrzeuge oder Turbinen mit höherem Wirkungsgrad. Natürlich muss dabei der Kostenrahmen beachtet werden
- Welcher Werkstofftrend ist im Zeitraum ca 1970 - 2015 bei Großraumverkehrsflugzeugen (Airbus, Boeing) zu beobachten (z.B. Vergleich Airbus A310 - Konzept A350XWB)? Begründen Sie diesen Trend. Während Stahl und Gusseisen von ca 80% (Anfang bis Mitte der 70er Jahre) in der Herstellung der Maschinen bis 2010/2015 auf ca 50% reduziert wurde, nahmen die leichteren Werkstoffe wie Kunststoffe, Aluminium, Magnesium,...von anfangs je ca 10 % auf später je ca 20% zu. Den größten Anteil nehmen Faserverbundwerkstoffe wie CFK und GFK ein. Der Grund dafür ist einfach: Eine Reduzierung des Leergewichts von Flugzeugen führt zu einer Erhöhung der maximalen Zuladung und somit zu einer steigenden Payload. Bares Geld für die Betreiber.
- In welche großen Gruppen lassen sich Werkstoffe einteilen (1. und 2. Ebene)? Welche dieser Gruppen sind besonders relevant für den Maschinenbau? Metalle:- Stahl, Eisen- NE-Metalle Nichtmetalle:- Halbleiter- NA-Werkstoffe (Keramik, Glas, Baustoffe, Graphit)- Polymerwerkstoffe Naturstoffe:- mineralische Naturstoffe- organische Naturstoffe Für den Maschinenbau besonders relevant sind Stahl & Eisen-Werkstoffe, sowie NE-Metalle aber auch NA-Werkstoffe, Polymerwerkstoffe und Verbundwerkstoffe
- Wozu dienen Werkstoffkennwerte? Werkstoffkennwerte dienen zur Quantifizierung von Werkstoffeigenschaften Vergleiche zwischen verschiedenen WerkstoffenWerkstoffkennwerte können mit Werkstoffprüfverfahren reproduzierbar bestimmt werden
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