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Vorlesung Werkstofftechnik 1

• Die Folien bieten eine Zusammenfassung der Vorlesung.
• Sie ersetzen nicht den Besuch der Vorlesung/Übungen.
• Die Struktur und der Inhalt der Vorlesung wurden von Herrn Prof. Dr. Barth entwickelt.
• Die Folien sind nur für Lehrzwecke an der TH-OWL bestimmt.
• Jede weitere Nutzung ist urheberrechtlich untersagt.
• Die Folien wurden im September 2024 zusammengestellt.

Vorwort

• Die Folien sind eine Zusammenfassung der behandelten Themen.
• Sie sind mit Unterstützung von Herrn Jens Mannel erstellt worden.
• Die Struktur und der Inhalt der Vorlesung wurden von Herrn Prof. Dr. Barth entworfen.
• Die Nutzung dieser Folien ist nur für Lehrzwecke an der TH-OWL erlaubt.

Einleitung in die Werkstofftechnik

• Die Vorlesung behandelt griechische Buchstaben und Vorsätze von Einheiten.
• Es wird ein Griechisches Alphabet vorgestellt, inklusive Vorsätze (z. B. Piko, Nano, Mikro, Milli, Zenti, Dezi, Deka, Hekto, Kilo, Mega, Giga, Tera).
• Diesbezügliche Zeichen und Zehnerpotenzen werden erläutert.
• Die SI-Einheiten und deren Beziehungen werden dargestellt.
• Zu den SI-Einheiten wird die jeweilige Formelzeichen sowie symbol für die Basiseinheit angegeben.

Inhaltsverzeichnis

• Die Folien umfassen Themen wie Einführung in die Werkstofftechnik, Geschichte von Werkstoffen und Kunststoffen, wirtschaftliche Bedeutung, wichtigsten Werkstoffeigenschaften, Aufbau von Kunststoffen (Synthese, Gefüge, Vernetzung), zeitabhängiges Werkstoffverhalten, temperaturabhängiges Werkstoffverhalten sowie elektrische und optische Eigenschaften.
• Weitere Themen sind Kunststoffe in der Schmelze, Alterung, sowie Recycling von Kunststoffen und Ökologie.

Historie von Kunststoffen

• Die Entwicklung der Werkstoffe wird in Bezug auf verschiedene historische Zeitabschnitte (z.B. Steinzeit, Bronzezeit, Eisenzeit, Mittelalter, Neuzeit) dargestellt.
• Es wird gezeigt, dass Kunststoffe erst in der Neuzeit in größerem Umfang verwendet werden.
• Die Entwicklung der Kunststofftechnik ab 1531 (Bartholomäus Schobinger) bis 1905 (Erste vollsynthetische Kunststoffe, Bakelit) wird dargestellt, wobei der Einfluss der Innovationen/ Erfindungen auf die Zeitabschnitte gezeigt wird.
• Die Herstellung von Bakelit und die Polykondensation werden dargestellt.

Wirtschaftliche Bedeutung

• Der Weltverbrauch wichtiger Werkstoffe (u.a. Kunststoff, Stahl, Holz, Zement) wird dargestellt.
• Produktionszahlen für Kunststoffe und Stahl sind in [Mio. t/a] und/ oder [m³] dargestellt, sowohl in Relation zueinander als auch über Zeit.
• Die Verwendung von Erdöl in Bezug auf Kunststoffe wird statistisch dokumentiert.
• Der Verbrauch von Erdöl in der EU für verschiedene Zeitabschnitte und deren Entwicklung über die Zeit wird dargestellt.

Klassifizierung Werkstoffe nach Bindungsart

• Werkstoffe werden nach Bindungsart klassifiziert (Metallbindung, Ionenbindung, Mischformen, Elektronenpaarbindung).
• Metalle, Legierungen, Keramik, Glas und Verbundwerkstoffe (z. B. Holz, Kunststoffe)

Weitere Themen

• Werkstoffe zum Anfassen
• Beispiele für Werkstoffe (2024) (Holz, Thermoplast, Elastomer, Glas/Keramik, Metall) mit Eigenschaften und Anwendungsbeispiele.
• Definitionen zur Werkstofftechnik (Bezug auf das Fachgebiet der Werkstofftechnik).
• Werkstofftechnik im Produktentstehungsprozess (der Prozess wird anhand von Beispiel (z. B. Lampe) illustriert).
• Magisches Dreieck der Kunststoffe mit Darstellung der Dauergebrauchstemperatur, sowie Mengen.
• Weltverbrauch und Durchschnittspreise von Kunststoffen.
• Wärmedämmwirkung verschiedener Baustoffe.