Im 5. Semester absolvieren Sie in der Regel ein Praktisches Studiensemester in Industrie, Forschungseinrichtungen oder Behörden, was Ihnen einen Einblick in das zukünftige Berufsleben verschafft. Außerdem stellen Sie das Praktikum im Rahmen eines Seminar dar.

Lernziele

Die Studierenden erhalten einen ersten Einblick in die Arbeitsweise von in der Praxis tätigen  Ingenieurinnen  und  Ingenieuren der Werkstofftechnik. Sie haben exemplarisch einige praktische Tätigkeiten und Arbeitsmethoden von Ingenieuren kennengelernt und konkrete Aufgabenstellungen selbst gelöst.

Inhalt

Mitarbeit an einer werkstofftechnischen Aufgabenstellung in einem Industrieunternehmen, einem Forschungsinstitut oder einer in der Werkstofftechnik aktiven anderen Institution. Einführungsblock: Optimierung von Versuchsplanung und Auswertung Abschlussblock: Darstellung des Praktikums im Rahmen eines Seminars

Lernziele

• Vermittlung von Kenntnissen in praxisorientierten mathematischen Denkweisen und Methoden
• Beherrschung der Grundlagen ausgewählter Themen der Ingenieurmathematik
• Grundkenntnisse von numerischen Methoden für spätere naturwissenschaftlich-technische Simulationen

Inhalt

• Einführung und Behandlung von ausgewählten Themen der Ingenieurmathematik wie Matrizenrechnung, Differenzial- und Integralrechnung (ein-, mehrdimensional), gewöhnliche Differenzialgleichungen und Statistik
• Einführung und Behandlung einiger Themen der Numerischen Mathematik mit Anwendungsbezug

Lernziel

• Erlangung von Kenntnissen der physikalischen, chemischen, kristallographischen und technologischen Grundlagen der Werkstofftechnik
• Fähigkeit zur Verknüpfung von Werkstoffstruktur und Eigenschaften

Inhalt

• Grundlagen der Werkstoffphysik und – chemie
• Atomarer Aufbau und Wechselwirkung, Strukturen und Eigenschaften der Festkörper
• Überblick über die wichtigsten Werkstoffklassen und Einblick in spezielle Gebiete der Werkstoffe

Lernziel

Fach Kristallographie:

• Erlernen der wichtigsten Grundlagen zur Beschreibung kristalliner Stoffe
• Kennenlernen grundlegender Kristalleigenschaften und Korrelation mit der Kristallstruktur
• anwendungsbereites Grundlagenwissen zur Analysemethode Röntgenpulverbeugung

Fach Heterogene Gleichgewichte:

• Fähigkeit zum Umgang mit Phasendiagrammen (1-3 Komponenten)

Inhalt

Fach Kristallographie:

• Bravais-Gitter
• Punktgruppen
• Realstruktur von Kristallen
• Einführung in die Kristallchemie und –physik
• Grundlagen der Röntgenbeugung
• BraggBrentano-Geometrie
• qualitative Phasenanalyse

Fach Heterogene Gleichgewichte:

• Thermodynamische Grundlagen zu Phasenübergängen
• Darstellung von Ein-, Zwei- und Dreikomponentensystemen
• Aufstellen von Abkühlpfaden (qualitativ und quantitativ)

Lernziel

Allgemeine und anorganische Chemie:

• Fertigkeit zur Anwendung chemischen Grundlagenwissens auf werkstofftechnische Probleme.

Organische Chemie:

• Verstehen und Anwenden chemischer Formeln zur Beschreibung organischer Stoffe, ihrer Eigenschaften und Reaktionen

• Praktische Anwendung der wichtigsten Gesetze und Reaktionstypen im qualitativen und quantitativen analytischen Bereich   

Inhalt

Allgemeine und anorganische Chemie:

• Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie: Erscheinungsformen der Materie, Beziehungen zwischen Struktur und Eigenschaften der Stoffe, Chemische Grundgesetze, Einführung in die Atomtheorie, Elektronenstruktur der Atome, Eigenschaften der Atome und Ionenbindung, Kovalente Bindung, Molekülstruktur, Molekülorbitale
• Stöchiometrie, Energieumsatz bei chemischen Reaktionen, Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe, Lösungen, Reaktionen in wässriger Lösung, Redox-Reaktionen, Das chemische Gleichgewicht, Säuren und Basen
• Säure-Base Gleichgewichte, Löslichkeitsprodukt und Komplexgleichgewichte, Elektrochemie
• Umweltrelevante Aspekte im Bereich der Chemie

 
Organische Chemie:

• Chemische Bindungen in der Organischen Chemie
• Nomenklatur
• Isomerie
• funktionelle Gruppen
• Grundzüge organischer Reaktionen
• Analytische Methoden der Organischen Chemie

Konstruieren I

Lernziel

• Verstehen des normgerechten Zeichnens als internationales Verständigungsmittel in Konstruktion und Technik
• Fähigkeit zum Lesen und Verstehen technischer Zeichnungen
• Schulung des räumlichen Vorstellungsvermögens
• Erlernen der Grundlagen des händischen technischen Zeichnens

Inhalt

• Einführung in Zeichnungsnormen
• Darstellung geometrischer Körper in rechtwinkliger Parallelprojektion
• Schnitte
• Abwicklungen
• Durchdringungen
• Fluchtpunktprojektionen
• Isometrie
• Dimetrie

Technische Mechanik

Lernziel

Fähigkeit zum Erkennen und Berechnen der Wirkung von Kräften auf ruhende und bewegte Systeme

Inhalt

• statisch bestimmte ebene Kräftesysteme
• rechnerische und zeichnerische Ermittlung von Kräften
• mehrfach gelagerte Träger
• Rahmen
• Fachwerke
• Kinematik der allgemeinen Bewegung
• Kinetik der Translation und Rotation
• Schwingungslehre

Lernziel

• Verständnis grundlegender Zusammenhänge der Elektrotechnik, Elektronik und Mess- und Regelungstechnik
• Praktisches Kennenlernen ausgewählter Messtechniken 

Inhalt

Einführung in die Grundlagen der Elektrotechnik, Elektronik und Messtechnik:

• Widerstandsnetzwerke und Anwendungen in der Messtechnik
• Wechselspannungen
• Sensortechnik, Messtechnik
• Einführung in die Regelungstechnik

Praktikum dazu: Einüben des Umgangs mit elektrischen Messgeräten wie Digitalmultimetern und Oszilloskopen, Strom- und Spannungsmessung bei Gleich- und Wechselstrom, Sicherheitsaspekte bei der Durchführung von Messungen. Modellierung einer Schaltung am Computer und anschließender Vergleich mit der realen Schaltung. Handhabung eines einfachen Regelkreises.

• Durchflussmessung
• Messung thermodynamisch relevanter Größen
• Optische Messtechnik

Lernziel

Nichtsilikatkeramik:

• Kenntnisse der Herstellung und Eigenschaften von nichtsilikatischen Keramiken
• Verständnis der Stoffkreisläufe

 
Glas:

• Verständnis der Strukturelemente in Gläsern und des Glasübergangs
• Prinzipielle Wirkung von Anionen und Kationen auf die Eigenschaften der Glaswerkstoffe und der  Schmelzen
• Unterscheidung der Glassysteme
• Verständnis des Einflusses der Glaszusammensetzung auf die Eigenschaften der Schmelzen und des festen Glases
• Messtechnik an Schmelzen und festem Glas

Inhalt

Nichtsilikatkeramik:

• Allgemeine Verfahrensabläufe zur Herstellung nichtsilikatischer Keramikwerkstoffe
• Wechselwirkung von Rohstoff, Struktur, Aufbau, Herstelltechnologie, Gefüge und Eigenschaften
• Kenntnisse einzelner weit verbreiteter Qualitäten
• Übersicht über Anwendungen
• Aspekte des Recyclings von Nichtsilikat- und Feuerfestkeramik

 
Glas:

• Physikalische, chemische und thermodynamische Grundlagen des Glases
• Temperaturabhängige Ausdehnung des festen Glases und der Schmelzen
• Festigkeit des Glases
• Viskoses und viskoelastisches Verhalten von Gläsern
• Spannungsrelaxation
• Ionenaustausch und Diffusion
• Optische Eigenschaften

• Färbung und Entfärbung von Gläsern
• Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung
• Kristallisation von Gläsern
• Einfluss der Zusammensetzung auf die Eigenschaften der Schmelze auf die Verarbeitungsmöglichkeiten

Lernziel

Fach Metalle:
Fach Werkstoffeigenschaften:

• Überblick zu den wichtigsten Werkstoffeigenschaften
• Kennenlernen ausgewählter Messverfahren als Grundlage für das Praktikum „Materialprüfung"

Inhalt

Fach Metalle:
M_1_Einführung:

• Allg. Einführung
• Werkstoffklassen (Welche Werkstoffe kennen Sie? Welche grundlegenden Eigenschaften? optisch / mechanisch / el. LF)
• Werkstoffkennwerte (Mechanische Eigenschaften, Physikalische Eigenschaften)
• Korrelation Eigenschaft – Anwendung

M_2_Elastische Eigenschaften

• Anforderungen an Flugzeugflügel / Windkraft - Rotor
• E-Modul - Zugversuch
• E-Modul - alternative Messverfahren
• Bindungstheorie
• Bedeutung der Bindungsart für die mechanischen Eigenschaften
• Möglichkeiten zur Veränderung des E-Moduls

M_3_Physikalische Eigenschaften

• Korrelation physikalischer Eigenschaften mit Bindungsart
• El. Leitfähigkeit - thermische Leitfähigkeit
• optische Eigenschaften
• Dichte / Gitterstrukturen / Gitterarten
• Dichteänderung bei Phasenumwandlung, Warum schwimmt ein Eisberg, aber ein Eisenberg nicht?

M_4_Plastizität

• Zugversuch - Plastizität
• Theoretische Festigkeit aus Bindungstheorie
• Gemessene Festigkeiten Versetzungstheorie – RT

M_5_Festigkeitsmechanismen

• Defekte
• Festigkeitsmechanismen in Metallen (Versetzungshärtung, Feinkornhärtung, Mischkristallhärtung)
• Zwischengitteratome & reguläre Gitterplätze (Ausscheidungshärtung, Partikel - / Dispersionshärtung)
• Diffusion

M_6_Phasenumwandlungen + Erstarrung

• Erstarrungsverhalten von Metallen

M_7_Diffusionslose Phasenumwandlungen

• Phasenumwandungen allgemein
• Diffusionslose Phasenumwandlungen
• Martensitische Umwandlung

M_8_Stahl_1

• Diffusionslose Phasenumwandlungen
• Mechanismen der Beeinflussung der Eigenschaften von Stählen
• Einteilung und Bezeichnung der Stähle
• Eisen - Kohlenstoff – Zustandsdiagramm

M_8_Stahl_2

• Stahlsorten für bestimmte Anwendungen

M_10_Diffusionskontrollierte Phasenumwandlungen

• Diffusionsgesteuerte Phasenumwandlungen
• Diffusion
• Ausscheidungshärtung

M_11_Aluminiumlegierungen

• Einteilung der Al-Legierungen
• Al-Legierungen für bestimmte Anwendungen

M_12_Hochtemperaturplastizität & Hochtemperaturwerkstoffe

Lernziele

Polymereigenschaften
Fertigkeit zur Anwendung von Basiswissen im Bereich allgemeine Polymereigenschaften

Kunststoffherstellung

• Kennen systematischer Einteilungen und Verstehen der Eigenheiten unterschiedlicher Polymerisationsreaktionen und –verfahren
• Erkennen und Anwenden formelmäßiger Beschreibungen von Polymeren und Polymerisationsreaktionen
• Erkennen des Zusammenhangs von Polymereigenschaften mit molekularem Aufbau und Polymerisationsverfahren

Inhalte

Polymereigenschaften

• Einteilung von polymeren Werkstoffen (Struktur, Anwendung etc.)
• Allgemeine Eigenschaften von polymeren Werkstoffen
• Umweltrelevante Aspekte im Bereich der polymeren Werkstoffe
• Recycling von Polymeren
• Übergangsbereiche von Polymeren
• Mechanisches Verhalten von Polymeren
• Aufbau und Struktur der Makromoleküle
• Ausgewählte Polymerwerkstoffe
  
  

Kunststoffherstellung

• Grundbegriffe zur Beschreibung von Polymeren
• Systematik und Charakteristika der Polymerisationsreaktionen
• prinzipielle Polymerisationsverfahren
• beispielhafte technische Polymerisationsverfahren typischer Kunststoffe
• Aufbereitung von Polymeren zu Kunststoffprodukten
• Zuordnung wichtiger Polymere inkl. chemischer Formeln zu Polymerisationsreaktionen und
  -verfahren 

Lernziel

• Verständnis für physikalische Vorgänge
• Fähigkeit diese Vorgänge mathematisch zu beschreiben, Anwendungen abzuleiten und aus der Beobachtung spezieller Vorgänge allgemeine Zusammenhänge zu erkennen
• Fertigkeit im Umgang mit physikalischen Begriffen, Gesetzmäßigkeiten und Einheiten

Inhalt

• Definition und Messung von physikalischen Größen
• SI-System
• Mechanik: Kinematik und Dynamik der Translation und der Rotation
• Schwingungslehre: harmonische und gedämpfte Schwingungen, erzwungene Schwingung (Resonanz), Überlagerung von Schwingungen
• Wellenlehre: Eigenschaften, Ausbreitung und Überlagerung von Wellen, Dopplereffekt, Brechung, Reflexion und Beugung
• Grenzen der klassischen Physik: Wellen und Quanten

Lernziel

• Kennenlernen der Modelle und Grundprinzipien von Thermodynamik und Kinetik
• Anwenden von Modelvorstellungen und Gleichungen für Methoden der Werkstoffuntersuchung und praktische Fragen des Werkstoffverhaltens
• Kennen chemisch-physikalischer Gesetze und ihrer Anwendung bei der wissenschaftlichen Untersuchung von Werkstoffen

Inhalt

• Hauptsätze der Thermodynamik
• Enthalpie
• Entropie
• Phasenübergänge
• Stoffgemische
• Gleichgewichte
• Elektrochemie
• Kinetik
• Grenzflächen

Chemie Praktikum

Lernziele

• Erwerb der Fähigkeit zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Elementen und anorganischen Verbindungen
• Transfer und Erweiterung des in der Vorlesung theoretisch erworbenen Wissens in die Laborpraxis
• Praktische Anwendung der wichtigsten Gesetze und Reaktionstypen im qualitativen und quantitativen analytischen Bereich

Inhalte

• Ablauf und Wechselwirkung verschiedener Reaktionstypen (Fällung, Säure-Base, Redox, Komplex)
• Wichtige Nachweisverfahren zur Einzelionen-Bestimmung
• Quantitative Bestimmung mit gravimetrischen und titrimetrischen Verfahren
• Galvanik
• Spektroskopie 

Lernziel

• Kenntnisse der Herstellung und Eigenschaften von Gläsern und Glaskeramiken
• Modifikationen der Eigenschaften durch nachfolgende Prozesse
• Messtechnik der Eigenschaften
• Verständnis der Stoffkreisläufe

Inhalt

• Art der Rohstoffe und Scherbenzusatz
• Gemenge-und Schmelzreaktionen
• Energiezufuhr und Wärmeübergang in Schmelzaggregaten
• Verdampfung und Abgasreinigung
• Reaktionen mit Feuerfestmaterialien
• Formgebung von Flach-, Hohl-, Rohr-, und Fasergläsern
• Bewertung von Glasfehlern und Nachbehandlung von Glasprodukten
• Spannungsoptik
• Reaktionen polyvalenter Ionen in der Schmelze
• Aspekte des Recyclings von Gläsern

Lernziel

Seminaristischer Unterricht:

• Kenntnisse der Herstellung
• Anwendung und Prüfung von anorganischen Bindemitteln
• Grundlagenverständnis zum Abbindeverhalten verschiedener anorganischer Bindemittel (Zement, Kalk, Gips, …) und die sich durch verschiedene Faktoren ergebende Eigenschaften auf den Werkstoff

Praktikum:

• Erwerb der Grundkenntnisse zur Verarbeitung und Prüfung von verschiedenen anorganischen Bindemittel

Inhalt

Seminaristischer Unterricht:

• Verfahren der Herstellung von Bindemitteln
• Chemie und Mineralogie der Bindemittel
• Abbindereaktionen von unterschiedlichen Bindemittel
• Verhalten der abgebundenen Produkte
• Normgerechte Prüfverfahren
• Verwendung der Bindemittel als Baustoff
• Verwendung und Wirkungsweise von Additiven
• Aspekte des Recyclings von Bindemitteln
• Herstellung und Eigenschaften von alternative Bindemitteln mit niedrigeren CO2-Emmisionswerten
• Verwendung von verschiedenen Zumahl- und Reststoffen aus anderen Produktionszweigen
• Chemie und Mineralogie der Spezialbindemitteln sowie deren Einsatzgebiete
• Dauerhaftigkeit von zementgebundenen Werkstoffen

Praktikum:

• Untersuchungen an unverarbeiteten Bindemitteln (Bestimmung der spezifischen Oberfläche, Korngrößenverteilung…)
• Untersuchungen am Zementleim (z.B.: Bestimmung der Normsteife und des Erstarrungsverhaltens, …)
• Untersuchungen zum Abbindeverhalten hydraulischer Bindemittel (z.B.: Kalorimetrie, Ultraschall, …)
• Untersuchungen am festen Werkstoff (z.B.: Bestimmung des E-Moduls, des Schwindens, der Carbonatisierung, der Biegezug- und Druckfestigkeiten, …)
• Normgerechte Charakterisierung der Bindemittel

Lernziel

Seminaristischer Unterricht:
Vertiefung der Kenntnisse der Metallkunde und der Technologie der Metalle

Technologisch wichtige Metallische Werkstoffe:

• Stähle
• Aluminiumlegierungen
• Kupferwerkstoffe
• Titan
• Magnesium

 
Praktikum:
Praktische Versuche zu grundlegenden Verarbeitungsschritten einer metallischen Prozesskette:

• Gießen
• Umformen
• Wärmebehandeln
• Mechanische Werkstoffprüfung
• Metallographische Werkstoffuntersuchung

Inhalt

Herstellung von Metallen
Eisenbasis-Werkstoffe
Kupfer-Werkstoffe - Eigenschaften, Anwendungen, Legierungsklasse

Leichtmetalle

• Einführung
• Kennwerte & Eigenschaften von Leichtmetallen
• Physical metallurgy of Aluminum alloys 
• Aluminum Alloys compositions and designation
• Wrought Aluminum Alloys
• Cast Aluminum Alloys
• Magnesium Alloys: physical metallurgy, designation & alloy systems; processing & applications
• Titanium Alloys

Lernziel

Vertiefte Kenntnisse wichtiger Werkstoffeigenschaften sowie Erlernen und Anwenden der entsprechenden Analysemethoden

Inhalt

Vorlesung:

• Spezielle Eigenschaften von Nanomaterialien
• Aufbauwissen Kristallographie 
• Spezielle Methoden der Röntgenbeugung
• Mikrostrukturanalyse mit Lichtmikroskopie und Beugungsmethoden
• Quantitative Phasenanalyse
• Rietveld-Verfahren

 
Praktikum

• Versuche zur vertiefenden Analytik

Lernziel

Vertiefte Kenntnis unterschiedlicher Verfahren zur Herstellung, Test und Analytik von Oberflächenbeschichtungen und nanostrukturierten Bulkmaterialien

Inhalt

Die Grundlagen des Moduls Technologie der Werkstoffe werden als bekannt vorausgesetzt und erweitert.

In enger Koordination mit anderen Modulen (z.B. Mikro- und Nanoeigenschaften) werden die Fähigkeiten der Studierenden in den Feldern

• Applikationsbezogene Recherche
• Herstellung und Analytik von Schichten
• Herstellung und Analytik nanostruktuierter (Bulk-)materialien ausgebaut.

Diese werden theoretisch erarbeitet (Vorlesung) und im Praktikum erfahren.

Lernziel

Vorlesung:

• Vertiefte Kenntnisse der Herstellung, des Aufbaus und Eigenschaften der nichtsilikatischen Keramik
• Überblick über die am häufigsten hergestellten nichtsilikatischen Keramikwerkstoffe
• Erwerb der Grundkenntnisse und Fähigkeiten zur Herstellung und Charakterisierung keramischer Massen und Keramiken

Praktikum:

• Erwerb der Grundkenntnisse und Fähigkeiten zur Herstellung und Charakterisierung keramischer Massen und Keramiken

Inhalt

• Einfluss der physikalisch-chemischen Grundlagen auf die Verfahrens-, Prozess- und Festkörperabläufe bei der Herstellung der wichtigsten nichtsilikatischen Keramikwerkstoffe, sowie deren Konsequenzen auf Gefüge und Eigenschaften
• Kenntnisse einzelner weit verbreiteter Qualitäten (Zirkonoxid, Siliziumnitrid, Siliziumcarbid) und Übersicht über Anwendungen
• Aspekte des Recyclings von Nichtsilikat- und Feuerfestkeramik.
• Versuche zur Herstellung und Charakterisierung nichtsilikatischer Keramikwerkstoffe

Lernziel

Seminaristischer Unterricht:
Erlangung von vertieften Kenntnissen auf den Gebieten:

• Mechanische Eigenschaften von Polymeren
• Thermische Eigenschaften von Polymeren

Praktikum:
Erwerb der Grundkenntnisse zum Spritzgießen von Thermoplasten sowie der Prüfung von thermischen und mechanischen Eigenschaften von Polymeren als Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Tätigkeit in kunststoff- bzw. kautschukverabeitenden Branchen.

Inhalt

Seminaristischer Unterricht:

Mechanische Eigenschaften von Polymeren:

• Einführung, Thermisch-mechanische Zustandsbereiche, Zug-DehnungsEigenschaften,  Kriechfunktion,  Boltzmannsches Superpositionsprinzip, Kriechexperiment, Zeit - Temperatur - Verschiebung, Viskoelastizität / Kenngrößen, Dynamisch-mechanische Analyse (DMA)

Thermische Eigenschaften von Polymeren:

• Spezifische Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Ausdehnungskoeffizient, Differential Scanning Calorimetry (DSC)

 
Praktikum:
Vertiefung der Vorlesungsinhalte durch begleitende Praktikumsversuche:

• Kunststoffverarbeitung am Beispiel Spritzgießen von Thermoplasten
• statisches Deformationsverhalten von Thermoplasten: Zugversuche
• thermisch-mechanisches Zustandsdiagramm von Polymeren: Dynamisch-mechanische Analyse (DMA)
• Zeit-Temperaturverschiebungsprinzip (DMA)
• Glasübergang, Kristallisation bei Thermoplasten: Differential Scanning Calorimetry (DSC)  

Lernziel

• Vertiefung und Anwendung der Kenntnisse zur Herstellung von Polymeren
• Kennenlernen und Anwenden grundlegender Verfahren additiver Fertigung / Rapid Prototyping mit Kunststoffen
• Verstehen und Anwenden des Rezepturaufbaus von Kunststoffen unter Verwendung von
  Additiven und Füllstoffen
• Kunststoffverarbeitungsverfahren mit Schwerpunkt Compoundierung, Extrusion und Spritzguss

Inhalt

• Theoretische Vorstellung und praktische Anwendung von Duromeren
• Theoretische Vorstellung und praktische Anwendung von Verfahren additiver Fertigung / Rapid Prototyping mit Kunststoffen
• Theorie und Praxis der Anwendung und Prüfung von Füllstoffen und Additiven in Kunststoffen
• Praktische Verarbeitung von Thermoplasten und Vorstellung derer theoretischen Grundlagen

Lernziel

Vorlesung:

• Verständnis der Produktion von Keramik
• Kenntnisse der technologischen Verfahrensschritte und ihre Kombination zu Verfahrenskonzepten
• Grundlagenverständnis zum Hochtemperaturverhalten von silikatischen fein- und grobkeramischen sowie feuerfesten Werkstoffen
• Verständnis der Stoffkreisläufe

Praktikum:

• Erwerb der Grundkenntnisse zur Herstellung und Charakterisierung keramischer Massen und Keramiken

Inhalt

Grobkeramik I:

• Kenntnisse über die Rohstoffgewinnung, Aufbereitung, Formgebung,Trocknung, Brand, thermische Nachverbrennung, Umweltschutz und Produkteigenschaften von Dach- und Mauerziegeln sowie verwandter Produkte
• Kenntnisse über die Durchführung von Produktprüfungen und Einhaltung von Umweltauflagen Luft, Wasser, Boden und Rohstoff- und Produkt-Recycling, Arbeitsaufgaben eines Werkleiters

Silikat- und Feuerfestkeramik:

• Überblick über den gesamten Fertigungsablauf von keramischen Produkten vom keramischen Rohstoff bis zum Endprodukt (Aufbereitung, Formgebung, thermische Behandlung, Nachbearbeitung)
• Betonung der Strukturen und Verfahrenstechnologie silikatkeramischer Werkstoffe und deren charakteristischer Eigenschaften
• Überblick über die wichtigsten silikatkeramischen Werkstoffe und ihre Anwendung
• Aspekte des Recyclings von Silikat- und Feuerfestkeramiken

Praktikum:

• Herstellung und Charakterisierung von keramischen Massen und Schlickern zur Ermittlung mechanischer und rheologischer Kenngrößen
• Formgebung, Trocknung und Sintern von silikatkeramischen Massen
• Mechanische und physikalische Charakterisierung von keramischen Werkstoffen (z.B. Sinterverhalten, Schwindung, Porosität)

Lernziel

Vorlesung:

• Tiefes Verständnis des synergetischen Zusammenwirkens verschiedener Werkstoffkomponenten und resultierender Chancen und Probleme
• Kenntnis der technisch und historisch wichtigen Arten von Verbundwerkstoffen gemäß Struktur und Zusammensetzung
• Verständnis neuer Entwicklungsrichtungen im Bereich der Verbundwerkstoffe
• Verständnis der Stoffkreisläufe

Praktikum:

• Umsetzung der theoretisch erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten in die Herstellung von Verbundwerkstoffen und deren Prüfung.

Inhalt

Vorlesung:

• Überblick über das gesamte Spektrum der Verbundwerkstoffe gemäß Struktur und chemischer Zusammensetzung (keramische, polymere und metallische Verstärkungskomponenten und Matrixwerkstoffe).
• Wichtige Herstellungsverfahren und Anwendungen
• Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf den Materialien und Herstellungsverfahren faserverstärkter thermoplastischer und duroplastischer Verbundwerkstoffe
• Prüfung von Verbundwerkstoffen
• Aspekte des Recyclings von Verbundwerkstoffen.

 
Praktikum:

• Herstellung verschiedener Verbundwerkstoffe mittels RTM/RIM, Prepregverfahren, Handlaminieren, Emaillierung
• Prüfung von Verstärkungsfasern und erstellten Verbundwerkstoffen mittels zerstörender und zerstörungsfreier Prüfmethoden

Technologie der Werkstoffe IV

Lernziele

• Grundkenntnisse der Herstellung, Anwendung und Prüfung von Grob-, Silikat- und Feuerfestkeramik sowie der anorganischen Bindemittel
• Verständnis für die Stoffkreisläufe und die Möglichkeiten des Recyclings sowie des Einsatzes von sekundären Rohstoffen

Inhalte

Grobkeramik

• Verfahren zur Herstellung ziegeleitechnischer Produkte
• Chemie und Mineralogie der Einsatzstoffe, Rohstoffrecycling
• Formgebung, Trocknen, Brennen, Prozessüberwachung
• Produkt-Kenngrößen und Vergleich mit anderen Bauprodukten,
• DIN-gerechte Produktprüfung, Produktrecycling und Kreislaufwirtschaft

Bindemittel

• Verfahren der Bindemittelherstellung
• Chemie und Mineralogie der Bindemittel
• Abbindereaktionen
• Verhalten der abgebundenen Produkte
• Normgerechte Prüfung der Bindemittel
• Aspekte des Recyclings von Bindemitteln

 
Silikat- und Feuerfestkeramik

• Überblick über den gesamten Fertigungsablauf von keramischen Produkten ausgehend von keramischen Rohstoffen bis zu den Endprodukten (Aufbereitung, Formgebung, thermische Behandlung, Nachbearbeitung)
• Betonung der Strukturen und der Verfahrenstechnologie silikatkeramischer Werkstoffe und deren charakteristischer Eigenschaften
• Überblick über die wichtigsten silikatkeramischen Werkstoffe und ihre Anwendung
• Aspekte des Recyclings von Silikat- und Feuerfestkeramiken

Lernziele

Verbundwerkstoffe

• Verständnis des synergetischen Zusammenwirkens verschiedener Werkstoffkomponenten und deren Probleme
• Kenntnis der technisch wichtigsten Arten von Verbundwerkstoffen gemäß Struktur und
• Zusammensetzung
• Verständnis der Stoffkreisläufe

Nano- und Oberflächentechnik

• Verständnis erster Konzepte bei der Herstellung von Nanoobjekten, Dispersionen und
• vorzugweise dünnen Schichten
• Erste Einführung in die damit direkt notwendige Analytik

Inhalte

Verbundwerkstoffe

• Überblick über das gesamte Spektrum der Verbundwerkstoffe gemäß Struktur (Partikelverstärkung, Kurzfasern und Whisker, Langfasern, Schichtverbunde) und chemischer Zusammensetzung (keramische, polymere und metallische Verstärkungskomponenten und Matrixwerkstoffe)
• Wichtige Herstellungsverfahren und Anwendungen
• Aspekte des Recyclings von Verbundwerkstoffen

Nano- und Oberflächentechnik
 
In diesem Modul wird eine Einführung in wesentliche Grundlagen gegeben. Die hier vorgestellten (insbesondere die analytischen) Methoden werden dabei mit anderen Modulen (auch anderer Dozenten) einander ergänzend koordiniert.

• Definition Nanotechnologie, Reaktivität und spezifische Oberfläche, Einführung in die Sicherheitsaspekte
• Techniken der Oberflächenanalytik (Oberflächenspannung, Infrarotspektroskopie, Glimmentladungsspektroskopie,...)
• Techniken zur Herstellung von Nanoobjekten
• Schlicker, insbesondere mit Nanoobjekten: Herstellung, Rheologie, Stabilisierung, Bedeutung Zetapotential
• Einführung in klassische Techniken der Oberflächenbeschichtung

Lernziel

• Verständnis der engen Verknüpfung von Werkstoffen und Physik

Praktikumsinhalt

• Versuche mit Bezug zu werkstofftechnisch relevanten Fragestellungen

Lernziel

Teil mechanische Verfahrenstechnik (MVT):

• Kenntnisse mechanischer Grundoperationen u. Verfahrensabläufe einschließlich theoretischer Grundlagen
• Fähigkeit zum Berechnen von Verfahren, Apparaten und Maschinen

Teil technische Verfahrenstechnik (TVT):

• Kenntnisse der Wärmeübertragungsmechanismen und Verfahren einschließlich theoretischer Grundlagen
• Fähigkeiten zur Berechnung und Auslegung technischer Anlagen und energieeffiziente Isolierung von Wänden

Inhalt

Teil mechanische Verfahrenstechnik (MVT):

• Nomenklatur der Grundoperationen
• Grundlagen der Hydrostatik und Hydrodynamik
• Ähnlichkeitslehre
• Zerkleinern
• Darstellung von Korngrößenverteilungen
• Kennzeichnung getrennter Kornhaufwerke.
• Trennverfahren wie Sieben, Sichten, Filtrieren, Sedimentieren, Hydroklassieren, Flotieren, Zyklonisieren
• Verfahren zur Stoffvereinigung von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen

Teil technische Verfahrenstechnik (VTV):      

• Grundlagen der Wärmeübertragungsmechanismen Leitung
• Strahlung
• Konvektion
• Wärmeleitzahlen
• Wärmeübergangskoeffizienten
• Emissionskoeffizienten
• Ähnlichkeitstheorie
• U-Werte von Wänden und Isolierungen
• Zusammenhänge zwischen Wärme- und Stoffaustausch
• Wärmetechnische Berechnungen an praktischen Beispielen, u.a. Auslegung von Wärmetauschern

Lernziel

Englisch Vorlesung:

• Fähigkeit zur Kommunikation über relevante fachliche Situationen in englischer Sprache

Englisch Seminarvortrag:

• Die Studierenden sollen einen eigenen, englischsprachigen Vortrag ausarbeiten
• Sie sollen folgende Schwerpunkte einüben: Anwenden moderner Präsentationstechniken, Zeitmanagement in Vortragssituationen, halten eines Vortrages in einer anderen Sprache als der Muttersprache
• Umgang mit einer an den Vortrag anschließenden Diskussion

Inhalt

Englisch Vorlesung:

• The course is designed to improve the student’s ability to survive in a technical environment where English is the language of communication
• It provides a general revision of basic grammar and technical vocabulary through current technical readings
• Students learn to make contacts and exchange basic information, handle technical language, work with numbers, understand simple requests and instructions, and be able to communicate with other technical people on an adult and academic level

Englisch Seminarvortrag:

• Ausarbeitung und Präsentation eines werkstofftechnischen Vortrags, bevorzugt in englischer Sprache

Lernziel

Erlernen des Umgangs mit den wesentlichen Analyse- und Prüfmethoden der Werkstoffe

Praktikumsinhalt

Laborversuche zu:

1. Pulvercharakterisierung
2. Schichtdickemessung mit Ultraschall
3. Zugversuch
4. Thermoanalyse
5. Röntgenfloureszenzansalyse
6. Bestimmung von Dichte und Porosität
7. Röntgenbeugung
8. Rheologie
9. Mikroskopie
10. Farbmessung
11. Infrarotspektroskopie
12. Grenzflächenspannung

siehe Beschreibung unter Mögliche Vertiefungsmodule

siehe Beschreibung unter Mögliche Vertiefungsmodule

siehe Beschreibung unter Mögliche Vertiefungsmodule

Siehe Beschreibung unter Mögliche Vertiefungsmodule

Siehe Beschreibung unter Mögliche Vertiefungsmodule

Siehe Beschreibung unter Mögliche Vertiefungsmodule