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Über dieses Buch

Die nunmehr vorliegende 10. Auflage des Aufgabenbuches erleichtert den Studierenden den Einstieg in die Werkstoffkunde und Werkstoffwissenschaft. Inhalt und Aufbau sind eng an das Lehrbuch „Werkstoffe“ angelehnt. Das Buch behandelt eine Reihe von Themen, die beim Nachbearbeiten einer Vorlesung erfahrungsgemäß Schwierigkeiten bereiten. Anhand von Fragen und Antworten können die Studierenden prüfen, ob sie den Vorlesungsstoff verstanden haben und mit den verwendeten Begriffen sicher umgehen können.

Für die 10. Auflage wurde das Buch gründlich überarbeitet und einige Fehler der vorigen Auflage verbessert. Zudem wurde das Buch in ein neues Layout überführt, um die Lesbarkeit der elektronischen Version auf verschiedenen Endgräten zu verbessern.

Die Zielgruppen

Das Buch bietet für Studierende der Ingenieurwissenschaften an Universitäten und Fachhochschulen eine kompakte und systematische Darstellung der Werkstoffkunde und Werkstoffwissenschaft auf neuestem Stand.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Teil I Fragen

Frontmatter

1 Überblick

Zusammenfassung
Die Fragen dieses Kapitels dienen der Vorstellung von Werkstoffen, die bestimmte technische Eigenschaften besitzen müssen, dabei einfach herstellbar sein sollen und die Forderung der Wirtschaftlichkeit erfüllen müssen. Mit den weiteren Aufgaben kann man sich einen ersten Eindruck vom mikroskopischen Aufbau der vier Werkstoffgruppen (Metalle, Gläser/Keramiken, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe) verschaffen und man lernt einige wichtige Werkstoffeigenschaften kennen. Danach wird die Prüfung, die Normung und die Bezeichnung von Werkstoffen betrachtet. Schließlich befassen sich einige Aufgaben mit der zeitlichen Entwicklung von Werkstoffen und führen den Begriff der Nachhaltigkeit ein.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

2 Aufbau fester Phasen

Zusammenfassung
Die Aufgaben des zweiten Kapitels befassen sich mit dem Aufbau fester Phasen beginnend bei Atomen und den chemischen Bindungen zwischen Atomen, die eng mit ihrer Elektronenstruktur zusammenhängen. Desweiteren betreffen die Aufgaben den regelmäßigen Aufbau von Kristallen sowie wichtige Gitterfehler (Leerstellen, Versetzungen und innere Grenzflächen), welche die kristalline Ordnung stören und die wichtige Werkstoffeigenschaften stark prägen. Danach folgen Aufgaben zu Gläsern und Quasikristallen und schließlich solche zur Analyse von Mikrostrukturen.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

3 Aufbau mehrphasiger Stoffe

Zusammenfassung
Werkstoffe bestehen in meist aus mehreren Elementen und ihre Mikrostrukturen sind in der Regel nicht einphasig sondern mehrphasig. Die Aufgaben in diesem Kapitel behandeln Mischphasen und Phasengemische. Nach Aufgaben zu den thermodynamischen Grundlagen heterogener Gleichgewichte, behandeln einige Fragen wichtige Aspekte von Strukturbildungsprozessen. Dazu gehören die Keimbildung zu Beginn einer Phasenumwandlung und die Erstarrung einer Schmelze. Schließlich gibt es eine Reihe von Aufgaben, die sich mit Phasendiagrammen und ihrer Anwendung zum Verständnis von Strukturbildungsprozessen befassen.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

4 Grundlagen der Wärmebehandlung

Zusammenfassung
Über die Wärmebehandlung von Werkstoffen werden viele wichtige Werkstoffeigenschaften eingestellt. Das Kapitel beginnt mit Aufgaben zur Diffusion, die die Beweglichkeit von Atomen in Festkörpern beschreibt, und zur Erholung und Rekristallisation, zwei Prozesse, die bei einer Wärmebehandlung im Anschluss an eine Kaltverformung auftreten. Es folgen Aufgaben zur Entstehung glasartiger Strukturen und zur Ausscheidung aus übersättigten Mischkristallen. Nach den diffusionskontrollierten Strukturbildungsprozessen wird die martensitische Umwandlung, eine diffusionslose Umwandlung, behandelt, die sowohl bei der Stahlhärtung als auch bei den faszinierenden Formgedächtniseffekten eine Rolle spielt. Die abschließenden Aufgaben diskutieren einige Wärmebehandlungen, das Entstehen heterogener Gefüge und einige Besonderheiten von Nanostrukturen.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

5 Mechanische Eigenschaften

Zusammenfassung
Die mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen legen fest, für welche Anwendungen sie eingesetzt werden können. Die Aufgaben des Kapitels behandeln die Elastizität von Werkstoffen, die Kristallplastizität auf der Grundlage von Versetzungen, die sich oberhalb einer kritischen Spannung, der Fließspannung \(R_\mathrm{p}\), ausbreiten und vermehren. Danach folgen Aufgaben zum Kriechen und zur Spannungsrelaxation, Phänomene, die mit plastischer Verformung bei hoher Temperatur verbunden sind. Weitere Aufgaben beschäftigen sich mit Rissen und der dafür wichtigen Kenngröße Spannungsintensität K. Es wird die Rissausbreitung sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Belastungsbedingungen behandelt. Danach folgen Aufgaben zur Viskosität von Flüssigkeiten und Gläsern und zu mechanischen und mikrostrukturellen Aspekten der Dämpfung. Die abschließenden Aufgaben betreffen die Härtemessung, den Kerbschlagversuch und den Näpfchenziehversuch als Beispiele für technologische Prüfverfahren.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

6 Physikalische Eigenschaften

Zusammenfassung
Dieses Kapitel bringt eine Reihe von Aufgaben zu Eigenschaften, die nicht mechanischer Natur sind. Wir beginnen mit Aufgaben zu kernphysikalischen Eigenschaften und diskutieren Reaktionen in Kernreaktoren. Dann folgen Fragen zu den elektrischen Eigenschaften von Werkstoffen, welche die Temperatur- und Gefügeabhängigkeit des spezifischen elektrischen Widerstandes verschiedener Werkstoffe betreffen. Weitere Aufgaben behandeln Aufbau und Wirkungsweise einer Solarzelle und einer Batterie zur Speicherung elektrischer Energie. Aufgaben zur Wärmeleitfähigkeit, zur thermischen Ausdehnung und zur Wärmekapazität von Festkörpern werden gefolgt von Aufgaben zum Magnetismus und der Einteilung ferromagnetischer Festkörper in weich- und hartmagnetische Werkstoffe. Daran anschließende Aufgaben behandeln das Phänomen Formgedächtnis sowie Sensor- und Aktorwerkstoffe.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

7 Chemische und tribologische Eigenschaften

Zusammenfassung
Nach den mechanischen und physikalischen Eigenschaften folgen in diesem Kapitel Aufgaben zu den chemischen Eigenschaften von Werkstoffen, die in der Regel durch Oberflächenreaktionen bestimmt werden. Oberflächenreaktionen können den Bruch eines Werkstoffes beschleunigen. Sie sind auch ein Bestandteil des Beanspruchungskollektivs, dem ein Werkstoff bei Verschleißbelastung standhalten muss. Die einzelnen Aufgaben bieten eine Übersicht über verschiedene Oberflächenreaktionen und die elektrochemischen Grundlagen wie die Eigenschaften von Elektrolyten und die Spannungsreihe der Metalle. Es folgen Aufgaben über die Korrosion in wässrigen Lösungen. In weiteren Aufgaben wird das Verzundern behandelt. Aufgaben zur Spannungsrisskorrosion, der Rolle von Grenzflächenenergien bei Oberflächenreaktionen und eine genaue Betrachtung von Reibungs- und Verschleißphänomenen beschließen das Kapitel.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

8 Keramische Werkstoffe

Zusammenfassung
Die Aufgaben dieses Kapitels widmen sich den keramischen Werkstoffen, zu welchen eine große Zahl nichtmetallischer und anorganischer Werkstoffe gezählt werden. Keramiken zeichnen sich in der Regel durch hohe Druckfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und eine hohe chemische Beständigkeit aus. Nach einigen Fragen zu den einatomaren keramischen Stoffen wie Graphit oder Diamant, enthält das Kapitel Fragen zu den nichtoxidischen keramischen Stoffen wie den Hartstoffen, SiC oder \(\mathrm{Si}_{3}\mathrm{N}_{4}\) (Karbide und Nitride), Oxidkeramiken, und insbesondere zu keramischen Werkstoffen, die sich vom Dreistoffsystem \(\mathrm{SiO}_{2}\)-CaO-\(\mathrm{Al}_{2}\) \(\mathrm{O}_{3}\) ableiten und die als feuerfeste Werkstoffe eine wichtige Rolle spielen. Darauf folgen Fragen zu Gläsern sowie zu Keramiken, die als Baustoffe zum Einsatz kommen, insbesondere Zement und Beton.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

9 Metallische Werkstoffe

Zusammenfassung
Ein großer Teil der chemischen Elemente sind Metalle. Diese weisen wegen der Natur der metallischen Bindung eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine gute Wärmeleitfähigkeit auf und lassen sich meist einfach plastisch verformen. Reine Metalle sind in der Regel nicht direkt als Werkstoffe verwendbar, sie sind zu weich. Durch Legieren und geeignete mechanische und thermische Behandlungen kann man die Festigkeit metallischer Werkstoffe steigern. Dies gelingt über Mischkristallhärtung, Ausscheidungshärtung, Härtung durch Kaltverfestigung und Umwandlungshärtung. Zu all diesen Themen enthält das Kapitel zahlreiche Aufgaben. Vertiefende Fragen zur Umwandlungshärtung der Stähle und zu den Gusslegierungen runden das Kapitel ab.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

10 Polymerwerkstoffe

Zusammenfassung
Nach den Aufgaben zur allgemeinen Kennzeichnung und zum strukturellen Aufbau der Polymeren Werkstoffe finden sich Aufgaben zu den drei wichtigen Vertretern dieser Werkstoffgruppe (Thermoplaste, Elastomere und Duromere). Weitere Aufgaben widmen sich den besonderen mechanischen Eigenschaften einiger Polymere. Fragen zu den natürlichen Polymeren beschließen das Kapitel.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

11 Verbundwerkstoffe

Zusammenfassung
Aufgaben mit dem Ziel, das Verständnis der Eigenschaften von Verbundwerkstoffen vertiefen, stehen am Anfang des Kapitels. Weitere Aufgaben behandeln faserverstärkte Werkstoffe sowie Werkstoffe, die durch Kugeln, Stäbe oder Platten einer Phase verstärkt sind. Der Stahlbeton stellt einen im Bauwesen wichtigen Spezialfall eines Faserverbundwerkstoffs dar. Daran schließen sich Fragen zu den Hartmetallen an, welche die Basis von Schneidwerkstoffen sind. Aufgaben zur Oberflächenbehandlung von Werkstoffen sowie zum Verbundwerkstoff Holz beschließen das Kapitel.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

12 Werkstoff und Fertigung

Zusammenfassung
In zahlreichen Aufgaben werden in diesem Kapitel die wichtigsten Verfahren zur Erzeugung von Halbzeugen und Bauteilen vermittelt. Aufgaben zum Urformen, Umformen, Trennen und Fügen nehmen breiten Raum ein. Schließlich finden sich in diesem Kapitel auch Fragen zur Nachbehandlung von Bauteilen und zur Lasermaterialbearbeitung sowie zu Werkstoffaspekten bei Fertigung und Gebrauch von Kraftfahrzeugen.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

13 Der Kreislauf der Werkstoffe

Zusammenfassung
Die Fragen dieses Kapitels betreffen die Bedeutung von technisch nützlichen Werkstoffen vor dem Hintergrund der Knappheit von Ressourcen, der zunehmenden Umweltbelastung und der zunehmenden Bedeutung des Recyclings auf der Grundlage von Stoffkreisläufen und Energiebilanzen. Einige Aufgaben sprechen Gesichtspunkte an, die bei der Auswahl von Werkstoffen wichtig sind und behandeln Themen zum Verbrauch an Lebensdauer während der Nutzung eines Werkstoffs, Werkstoffversagen und Sicherheit beim Einsatz von Werkstoffen. Die Aufgaben zur Entropieeffizienz und Nachhaltigkeit demonstrieren, dass man einfache thermodynamische Konzepte heranziehen kann, um Stoffkreisläufe zu bewerten. Schließlich werden Fragen zum Recycling von Kraftfahrzeugen gestellt.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

Teil II Antworten

Frontmatter

1 Überblick

Zusammenfassung
Das vorliegende Kapitel liefert Antworten in Hinblick auf Werkstoffe, die bestimmte technische Eigenschaften besitzen müssen, dabei einfach herstellbar sein sollen und die Forderung der Wirtschaftlichkeit erfüllen müssen. Mithilfe der weiteren Antworten kann man sich einen ersten Eindruck vom mikroskopischen Aufbau der vier Werkstoffgruppen (Metalle, Gläser/Keramiken, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe) verschaffen und man lernt einige wichtige Werkstoffeigenschaften kennen. Danach wird die Prüfung, die Normung und die Bezeichnung von Werkstoffen betrachtet. Schließlich befassen sich einige Antworten mit der zeitlichen Entwicklung von Werkstoffen und führen den Begriff der Nachhaltigkeit ein.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

2 Aufbau fester Phasen

Zusammenfassung
Das zweite Kapitel gibt Antworten bezüglich des Aufbaus fester Phasen beginnend bei Atomen und den chemischen Bindungen zwischen Atomen, die eng mit ihrer Elektronenstruktur zusammenhängen. Des Weiteren wird Aufschluss über den regelmäßigen Aufbau von Kristallen sowie wichtige Gitterfehler (Leerstellen, Versetzungen und innere Grenzflächen) gegeben, welche die kristalline Ordnung stören und die wichtige Werkstoffeigenschaften stark prägen. Danach folgen Antworten zu Gläsern und Quasikristallen und schließlich solche zur Analyse von Mikrostrukturen.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

3 Aufbau mehrphasiger Stoffe

Zusammenfassung
Werkstoffe bestehen meist aus mehreren Elementen und ihre Mikrostrukturen sind in der Regel nicht einphasig sondern mehrphasig. Die Antworten in diesem Kapitel behandeln Mischphasen und Phasengemische. Nach Antworten in Bezug zu den thermodynamischen Grundlagen heterogener Gleichgewichte, behandeln einige Antworten wichtige Aspekte von Strukturbildungsprozessen. Dazu gehören die Keimbildung zu Beginn einer Phasenumwandlung und die Erstarrung einer Schmelze. Schließlich gibt es eine Reihe von Antworten, die sich mit Phasendiagrammen und ihrer Anwendung zum Verständnis von Strukturbildungsprozessen befassen.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

4 Grundlagen der Wärmebehandlung

Zusammenfassung
Über die Wärmebehandlung von Werkstoffen werden viele wichtige Werkstoffeigenschaften eingestellt. Das Kapitel beginnt mit Antworten zur Diffusion, die die Beweglichkeit von Atomen in Festkörpern beschreibt, und zur Erholung und Rekristallisation, zwei Prozesse, die bei einer Wärmebehandlung im Anschluss an eine Kaltverformung auftreten. Es folgen Antworten zur Entstehung glasartiger Strukturen und zur Ausscheidung aus übersättigten Mischkristallen. Nach den diffusionskontrollierten Strukturbildungsprozessen wird die martensitische Umwandlung, eine diffusionslose Umwandlung, behandelt, die sowohl bei der Stahlhärtung als auch bei den faszinierenden Formgedächtniseffekten eine Rolle spielt. Die abschließenden Antworten behandeln einige Wärmebehandlungen, das Entstehen heterogener Gefüge und einige Besonderheiten von Nanostrukturen.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

5 Mechanische Eigenschaften

Zusammenfassung
Die mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen legen fest, für welche Anwendungen sie eingesetzt werden können. Die Antworten des Kapitels behandeln die Elastizität von Werkstoffen, die Kristallplastizität auf der Grundlage von Versetzungen, die sich oberhalb einer kritischen Spannung, der Fließspannung, ausbreiten und vermehren. Danach folgen Antworten zum Kriechen und zur Spannungsrelaxation, Phänomene, die mit plastischer Verformung bei hoher Temperatur verbunden sind. Weitere Antworten beschäftigen sich mit Rissen und der dafür wichtigen Kenngröße Spannungsintensität K. Es wird die Rissausbreitung sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Belastungsbedingungen behandelt. Danach folgen Antworten zur Viskosität von Flüssigkeiten und Gläsern und zu mechanischen und mikrostrukturellen Aspekten der Dämpfung. Die abschließenden Antworten betreffen die Härtemessung, den Kerbschlagversuch und den Näpfchenziehversuch als Beispiele für technologische Prüfverfahren.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

6 Physikalische Eigenschaften

Zusammenfassung
Dieses Kapitel liefert eine Reihe von Antworten zu Eigenschaften, die nicht mechanischer Natur sind. Wir beginnen mit Antworten zu kernphysikalischen Eigenschaften und diskutieren Reaktionen in Kernreaktoren. Dann folgen Antworten zu den elektrischen Eigenschaften von Werkstoffen, welche die Temperatur- und Gefügeabhängigkeit des spezifischen elektrischen Widerstandes verschiedener Werkstoffe betreffen. Weitere Antworten behandeln Aufbau und Wirkungsweise einer Solarzelle und einer Batterie zur Speicherung elektrischer Energie. Auf Antworten zur Wärmeleitfähigkeit, zur thermischen Ausdehnung und zur Wärmekapazität von Festkörpern folgen weitere Antworten zum Magnetismus und der Einteilung ferromagnetischer Festkörper in weich- und hartmagnetische Werkstoffe. Daran anschließende Antworten behandeln das Phänomen Formgedächtnis sowie Sensor- und Aktorwerkstoffe.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

7 Chemische und tribologische Eigenschaften

Zusammenfassung
Nach den mechanischen und physikalischen Eigenschaften folgen in diesem Kapitel Antworten zu den chemischen Eigenschaften von Werkstoffen, die in der Regel durch Oberflächenreaktionen bestimmt werden. Oberflächenreaktionen können den Bruch eines Werkstoffes beschleunigen. Sie sind auch ein Bestandteil des Beanspruchungskollektivs, dem ein Werkstoff bei Verschleißbelastung standhalten muss. Die einzelnen Antworten bieten eine Übersicht über verschiedene Oberflächenreaktionen und die elektrochemischen Grundlagen wie die Eigenschaften von Elektrolyten und die Spannungsreihe der Metalle. Es folgen Antworten über die Korrosion in wässrigen Lösungen. In weiteren Antworten wird das Verzundern behandelt. Antworten zur Spannungsrisskorrosion, der Rolle von Grenzflächenenergien bei Oberflächenreaktionen und eine genaue Betrachtung von Reibungs- und Verschleißphänomenen beschließen das Kapitel.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

8 Keramische Werkstoffe

Zusammenfassung
Die Antworten aus diesem Kapitels widmen sich den keramischen Werkstoffen, zu welchen eine große Zahl nichtmetallischer und anorganischer Werkstoffe gezählt werden. Keramiken zeichnen sich in der Regel durch hohe Druckfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und eine hohe chemische Beständigkeit aus. Nach einigen Fragen zu den einatomaren keramischen Stoffen wie Graphit oder Diamant, enthält das Kapitel Fragen zu den nichtoxidischen keramischen Stoffen wie den Hartstoffen, SiC oder \(\mathrm{Si}_{3}\mathrm{N}_{4}\) (Karbide und Nitride), Oxidkeramiken, und insbesondere zu keramischen Werkstoffen, die sich vom Dreistoffsystem \(\mathrm{SiO}_{2}\)-CaO-\(\mathrm{Al}_{2}\) \(\mathrm{O}_{3}\) ableiten und die als feuerfeste Werkstoffe eine wichtige Rolle spielen. Darauf folgen Antworten zu Gläsern sowie zu Keramiken, die als Baustoffe zum Einsatz kommen, insbesondere Zement und Beton.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

9 Metallische Werkstoffe

Zusammenfassung
Ein großer Teil der chemischen Elemente sind Metalle. Diese weisen wegen der Natur der metallischen Bindung eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine gute Wärmeleitfähigkeit auf und lassen sich meist einfach plastisch verformen. Reine Metalle sind in der Regel nicht direkt als Werkstoffe verwendbar, sie sind zu weich. Durch Legieren und geeignete mechanische und thermische Behandlungen kann man die Festigkeit metallischer Werkstoffe steigern. Dies gelingt über Mischkristallhärtung, Ausscheidungshärtung, Härtung durch Kaltverfestigung und Umwandlungshärtung. Zu all diesen Themen enthält das Kapitel zahlreiche Antworten. Vertiefende Antworten in Bezug auf Umwandlungshärtung der Stähle und zu den Gusslegierungen runden das Kapitel ab.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

10 Polymerwerkstoffe

Zusammenfassung
Neben den Antworten zur allgemeinen Kennzeichnung und zum strukturellen Aufbau der Polymeren Werkstoffe finden sich Antworten zu den drei wichtigen Vertretern dieser Werkstoffgruppe (Thermoplaste, Elastomere und Duromere). Weitere Antworten behandeln die besonderen mechanischen Eigenschaften einiger Polymere. Antworten zu den natürlichen Polymeren beschließen das Kapitel.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

11 Verbundwerkstoffe

Zusammenfassung
Um das Verständnis der Eigenschaften von Verbundwerkstoffen vertiefen, werden am Anfang des Kapitels Antworten zu dieser Thematik angeführt. Weitere Antworten behandeln faserverstärkte Werkstoffe sowie Werkstoffe, die durch Kugeln, Stäbe oder Platten einer Phase verstärkt sind. Der Stahlbeton stellt einen im Bauwesen wichtigen Spezialfall eines Faserverbundwerkstoffs dar. Daran schließen sich Antworten zu den Hartmetallen an, welche die Basis von Schneidwerkstoffen sind. Antworten zur Oberflächenbehandlung von Werkstoffen sowie zum Verbundwerkstoff Holz beschließen das Kapitel.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

12 Werkstoff und Fertigung

Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden in zahlreichen Antworten die wichtigsten Verfahren zur Erzeugung von Halbzeugen und Bauteilen vermittelt. Antworten bezüglich Urformen, Umformen, Trennen und Fügen nehmen breiten Raum ein. Schließlich finden sich in diesem Kapitel auch Antworten zur Nachbehandlung von Bauteilen und zur Lasermaterialbearbeitung sowie zu Werkstoffaspekten bei Fertigung und Gebrauch von Kraftfahrzeugen.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

13 Der Kreislauf der Werkstoffe

Zusammenfassung
Die Antworten dieses Kapitels betreffen die Bedeutung von technisch nützlichen Werkstoffen vor dem Hintergrund der Knappheit von Ressourcen, der zunehmenden Umweltbelastung und der zunehmenden Bedeutung des Recyclings auf der Grundlage von Stoffkreisläufen und Energiebilanzen. Einige Antworten sprechen Gesichtspunkte an, die bei der Auswahl von Werkstoffen wichtig sind und behandeln Themen zum Verbrauch an Lebensdauer während der Nutzung eines Werkstoffs, Werkstoffversagen und Sicherheit beim Einsatz von Werkstoffen. Die Antworten zur Entropieeffizienz und Nachhaltigkeit demonstrieren, dass man einfache thermodynamische Konzepte heranziehen kann, um Stoffkreisläufe zu bewerten. Schließlich werden Antworten zum Recycling von Kraftfahrzeugen gegeben.
Ewald Werner, Erhard Hornbogen, Norbert Jost, Gunther Eggeler

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