Professor Dr. Tilmann Beck von der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) ist mit der August-Wöhler-Medaille geehrt worden. Damit zeichnet der Deutsche Verband für Materialforschung und -prüfung (DVM) Persönlichkeiten für herausragende Leistungen in Werkstoffmechanik, Schwingfestigkeit und Bruchmechanik aus. Beck erforscht unter anderem die Grundlagen der Materialermüdung metallischer Werkstoffe. Ziel ist es hierbei zum Beispiel, Ausfallwahrscheinlichkeiten von Materialien besser berechenbar zu machen. Wichtig ist das vor allem für Industrieunternehmen, die eine hohe Zuverlässigkeit ihrer Produkte gewährleisten müssen.
Am Lehrstuhl für Werkstoffkunde an der TU Kaiserslautern untersuchen Professor Beck und sein Team Ermüdungserscheinungen bei unterschiedlichen Materialien. Dazu nutzen sie verschiedene zerstörungsfreie Prüfverfahren, um zu testen, wann und wie Werkstoffe ermüden. „Wechselnde Temperaturen oder Spannungen können zum Beispiel auf Dauer dazu führen, dass das Material geschwächt wird“, sagt Professor Beck. Dies ist beispielsweise bei Kugellagern und Zahnrädern der Fall, wie sie in Autos und Fahrrädern vorkommen. „Mit unseren Methoden tragen wir dazu bei, Ausfallwahrscheinlichkeiten berechenbar zu machen. Das ist wichtig für Hersteller, die eine hohe Zuverlässigkeit ihrer Produkte gewährleisten müssen.“
Im Fokus der Arbeiten stehen Materialien wie Stahl, aber auch Werkstoffe, die aus zwei Komponenten bestehen, etwa Metall-Faserverbundkunststoff-Verbindungen. Die Forscher nutzen dazu verschiedene Methoden, die sie ständig weiterentwickeln. Mit dem Elektronenmikroskop gelingt ihnen beispielsweise der Blick auf den Werkstoff bis in den Nanometerbereich. Dabei können sie ihre Proben auch unterschiedlich starken Belastungen aussetzen, um zu sehen, ab wann sich etwa mikroskopisch kleine Risse bilden. Darüber hinaus nehmen sie die Eigenschaften von Werkstoffen mit Ultraschall-Techniken und elektrischen Widerstandsmessungen genau unter die Lupe.
Wie verhält sich zum Beispiel Gusseisen, das in einem Verbrennungsmotor verbaut werden soll, bei hohen Temperaturen? Kann es bei Bauteilen, die aus karbonfaserverstärkten Kunststoffen und Metall bestehen, an deren Schweißverbindungen zu Ermüdungsprozessen kommen? Solchen Fragen gehen die Wissenschaftler mit ihren Techniken auf den Grund. „Wir möchten Werkstoffe derart gestalten, dass sie möglichst gutmütig auf unvermeidliche Materialdefekte reagieren“, fährt der Kaiserslauterer Materialforscher fort. „Nur auf diese Weise lassen sich kostengünstige Bauteile für Autos, Flugzeuge und Maschinen bewerkstelligen.“ Höchstreine Materialien wären schlichtweg zu teuer und ließen die Produktionskosten enorm steigen.
Für seine herausragenden Verdienste auf dem Gebiet der Materialforschung ist Tilmann Beck nun von der DVM mit der August-Wöhler-Medaille geehrt worden. Die Auszeichnung wurde dem Kaiserslauterer Professor im Rahmen des DVM-Tages am 27. März 2019 in Berlin verliehen.
Bu: Professor Beck und sein Team erforschen Ermüdungserscheinungen bei unterschiedlichen Materialien.
Foto: Koziel/TUK
Quelle Text/Bild:
TU Kaiserslautern
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Kaiserslautern: 08.04.2019
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