Maschinenbau, Master (PO-2023)
| Modulnummer / Modulcode | WP-MthB |
|---|---|
| Modulname | Moderne thermo-mechanische Behandlungsverfahren |
| Art des Moduls | Wahlpflicht |
| Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele | Die Studierenden haben sich die Grundlagen der thermo-mechanischen Behandlungsmethoden erarbeitet und sind in der Lage, diese auf verschiedene Fertigungsproblemstellungen in neuartigen Prozesssituationen anzuwenden. Durch Integration dieses Wissens besitzen sie die grundlegende methodische Kompetenz innovative Potenziale und Möglichkeiten von modernen thermo-mechanischen Behandlungsverfahren auch unter Nachhaltigkeitsaspekten abzuschätzen und für deren Umsetzung in die Praxis von modernen und aktuellen Fertigungsprozessen kreative und zielführende Lösungsvorschläge zu erarbeiten. Durch flankierende Experimente von verschiedenen, ausgewählten Prozessen haben sie sich eine Methodenkompetenz insbesondere auch im Hinblick auf die Nutzung digitaler Hilfsmittel zur Bearbeitung von wissenschaftlichen Problemstellungen bei modernen Fertigungsprozessen erarbeitet, die sich der thermo-mechanischen Behandlung bedienen, und verfügen dadurch über ein vertieftes theoretisches Wissen. |
| Lehrveranstaltungsarten | VLmP 2 SWS, Pr 2 SWS |
| Lehrinhalte | Heutzutage finden in nahezu allen Bereichen der industriellen Fertigungstechnik Verfahren der thermo-mechanischen Behandlung, d. h. Verfahren, die auf der gleichzeitigen Einwirkung von mechanischer und thermischer Energie beruhen, ihre Anwendung. Während dies vor ca. 20 Jahren noch vereinzelt bei der Herstellung von Halbzeugen zur Einstellung besonderer Eigenschaften angewendet wurde, ist die thermo-mechanische Behandlung gerade auch im Hinblick von Energieeinsparung, Materialressourcenschonung und Prozesseffizienz heutzutage nicht mehr aus der Fertigungsprozesskette bei der Herstellung von Bauteilen wegzudenken. Dieser Entwicklung wird mit dem inhaltlichen Aufbau des Moduls Rechnung getragen. Daher wird zunächst mit den Grundlagen sowohl bei den umformtechnischen Verfahren, als auch bei dem mechanischen Werkstoffverhalten und ihren Methoden zur Bestimmung begonnen. Grundlagen des thermischen Werkstoffverhaltens werden anschließend betrachtet. Darauf aufbauend wird das Werkstoffverhalten unter gleichzeitiger Einwirkung von mechanischer und thermischer Last behandelt, wobei hier vor allem die bekannten Verfahren der thermo-mechanischen Behandlung in der Halbzeugfertigung berücksichtigt werden. Anhand von Beispielen von modernen Fertigungsprozessen und Entwicklungen aus der aktuellen Forschung wird der Übergang von der konventionellen thermo-mechanischen Behandlung zum modernen und innovativen Umgang mit den Möglichkeiten dieser Technologie vorgestellt und das Verständnis dafür vertieft. Das dazugehörige Praktikum ergänzt die Vorlesung durch praktische Experimente an drei verschiedenen thermo-mechanischen Prozessvarianten, die in der aktuellen Forschung und Entwicklung behandelt werden. Es werden Versuche an Laboranlagen durchgeführt, ausgewertet und in Form von schriftlichen Ausarbeitungen dokumentiert. Hierbei gilt es die Einflüsse von Prozessparametern auf bestimmte Bauteileigenschaften durch die thermo-mechanische Behandlung zu erarbeiten und darzustellen. |
| Titel der Lehrveranstaltungen | Moderne thermo-mechanische Behandlungsverfahren |
| Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) | Vorlesung, Demonstrationen, Laborarbeit, Gruppenarbeit, Präsentationen, Gruppendiskussionen |
| Verwendbarkeit des Moduls | |
| Dauer des Moduls | Ein Semester |
| Häufigkeit des Angebotes | jährlich im Wintersemester |
| Sprache | deutsch |
| Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | Fertigungstechnik 1 + 2, Werkstofftechnik 1 + 2 |
| Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | |
| Studentischer Arbeitsaufwand | 2 SWS VL (30 Std.), 2 SWS Pr (30 Std.), Selbststudium (120 Std.) |
| Studienleistungen | S1: Lernkontrollen |
| Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung | Für Prüfungsleistung P2: Studienleistung S1 Prüfungsleistung P1 |
| Prüfungsleistungen | Prüfungsleistung P1: schriftliche Hausarbeit (Praktikumsbericht) Notengewichtung P1: 40% Prüfungsleistung P2: Klausur 90 Min. Notengewichtung P2: 60% |
| Anzahl Credits (ECTS) | 6 cp |
| Lehreinheit | Maschinenbau |
| Modulverantwortliche/r | Prof. Dr.-Ing. habil. Kurt Steinhoff |
| Lehrende | Prof. Dr.-Ing. habil. Kurt Steinhoff |
| Medienformen | • PowerPoint-Präsentation • Internet • digitale Lehr-Lernplattform |
| Literatur | Literaturdatenbanken |