Grundlagen

Zusammenfassung

Alle Produkte der Technik – von Dienstleistungen abgesehen – bestehen aus Werkstoffen: Das Produkt muss mit seinen gewählten Werkstoffen die Anforderungen des Erwerbers oder Benutzers erfüllen:

• zuverlässige Funktion über die Lebensdauer (Leistung, Traglasten, Geschwindigkeiten),

• niedrige Betriebskosten (Schmierung, Korrosionsschutz, Wartung) oder

• Regenerationsmöglichkeit bei großen Teilen.

Daraus ergeben sich die Anforderungen an das Bauteil, das Anforderungsprofil mit seinen Bereichen (s. Tab. 18.1):

Diesen Anforderungen muss der Werkstoff mit seinen Eigenschaften im Bauteil standhalten, sein Eigenschaftsprofil d. h. die Summe aller Eigenschaften muss mit dem Anforderungsprofil im Gleichgewicht stehen (Tab. 18.2). Meist ist eine Sicherheit gegen Bruch oder Verformung notwendig, sodass die Eigenschaften über den Anforderungen liegen müssen.

Die Fertigung stellt zusätzliche Anforderungen an die technologischen Eigenschaften des Werkstoffs:

Dadurch hat der Fertigungsweg einen starken Einfluss auf die Wahl des günstigsten Werkstoffes für ein Bauteil. Seine Profile müssen um die technologischen Eigenschaften erweitert werden (Tab. 18.3): Die Zahl der anwendbaren Fertigungsverfahren wird dadurch eingeschränkt, ebenso sind Größe, Gestalt und Stückzahl des Bauteils auf den günstigsten Fertigungsweg von Einfluss.

Häufig ist eine Einteilung nach der Verwendungsart:

Strukturwerkstoffe geben dem Bauteil die geometrische Form und Steifigkeit gegenüber angreifenden Kräften, z. B.: Stähle, Al- und Ti-Legierungen.