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Werkstoffe, Eigenschaften

Die Eigenschaften eines Werkstoffes sind ausschlaggebend für dessen Einsatzmöglichkeiten und auch die Verarbeitungsmethode. Typische Werkstoffeigenschaften sind: Festigkeit, Härte, Elastizität, Belastbarkeit, Zähigkeit, thermische Eigenschaften. Durch Kombination verschiedener Werkstoffe können die Eigenschaften der einzelnen Werkstoffe verändert werden. Ebenso können diese Eigenschaften durch Vorgänge wie Veredelung oder Vergütung verändert werden. Ihre Eigenschaften erhalten die Werkstoffe aus den Stoffen, aus denen sie zusammengesetzt sind. Dies können natürliche Stoffe sein, wie etwa der Kohlenstoffanteil in einem Eisen oder aber künstlich erzeugte Zusammensetzungen, wie etwa Metalllegierungen oder Verbundwerkstoffe. Wird die Zusammensetzung geändert, ändern sich auch die Eigenschaften.

Werkstoffe, Einteilung

Werkstoffe, also Materialien aus denen Maschinen oder andere Bauteile gefertigt werden, können in mehrere Gruppen eingeteilt werden. Eine grobe Einteilung unterscheidet zwischen metallischen, nicht-metallischen, und Verbundwerkstoffen. Bei den metallischen Werkstoffen kann wiederum zwischen Eisen- und Nicht-Eisen-Werkstoffen unterschieden werden. Eisen-Werkstoffe enthalten Eisenanteile. Beispiele währen Stähle oder auch Gusseisenwerkstoffe. Nicht-Eisen-Werkstoffe bestehen aus Metall, enthalten jedoch kein Eisen. Hier wird in Schwermetalle wie Kupfer, Zink oder auch Blei, und Leichtmetalle, wie etwa Aluminium oder auch Titan unterschieden. Nicht-Metall-Werkstoffe sind solche aus Naturstoffen (bsp.: Holz oder Stein) oder künstlichen Stoffen (Bsp.: Glas, Keramik oder auch Kunststoffe). Verbundwerkstoffe bestehen aus mehreren Werkstoffen. Ein Beispiel hierfür sind etwa Hartmetalle oder auch verstärkte Kunststoffe.

Werkstoffe, Auswahl

Wenn zum Beispiel eine Maschine gebaut werden soll, ist die Auswahl der Materialien, also der Werkstoffe, sorgfältig zu treffen. Dabei müssen wichtige Kriterien beachtet werden. Welche Belastungen werden an der Maschine auftreten? Welche Kräfte wirken? Welches Material soll später von der Maschine bearbeitet werden? Welche Betriebsstoffe sind nötig? Wo wird die Maschine stehen? Die Liste kann nahezu beliebig fortgesetzt werden. All diese Planungsfragen bestimmen, welche Werkstoffe letztlich zum Einsatz kommen. Die sorgfältige Auswahl der Werkstoffe ist die Basis für Funktion, Sicherheit und Effizienz der zu bauenden Maschine. Sie ist der erste und gleichzeitig einer der wichtigsten Schritte zur Qualitätssicherung und auch für die Gewährleistung gegenüber dem späteren Käufer der Maschine. Natürlich bestimmt die Auswahl der Werkstoffe ebenso die Produktionskosten und den Preis, den die fertige Maschine später haben wird. Man kann die abzufragenden und zu beachtenden Eigenschaften in fünf Kategorien einteilen. Diese sind:

Werkstattprogrammierung

Wenn das Erstellen und Eingeben des Programms einer CNC-Maschine direkt an der Maschine erfolgt, spricht man von Werkstattprogrammierung. Dieser Vorgang kann sogar dann erfolgen, wenn ein anderes Programm gerade läuft. Vereinfacht ausgedrückt: es muss kein Datenträger gebracht und auch kein Programm übertragen werden, die Programmierung erfolgt in der Werkstatt und, wenn nötig, sogar während des Betriebes der Maschine. Es entsteht also in der Werkstatt direkt, daher der Name.