Presshärten, von der Theorie zur Anwendung

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-PressTA
Modulname Presshärten, von der Theorie zur Anwendung
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden erwerben Kenntnisse zur Werkstoffauswahl in modernen Leichtbauarchitekturen im Fahrzeugbau. Dabei sind sie in der Lage, die besondere Rolle von Leichtbaustrukturkomponenten aus höchstfestem Stahl insbesondere unter Nachhaltigkeitsaspekten zu identifizieren und im Hinblick auf deren Herstellung und Anwendung in die jeweilige Systemumgebung einzuordnen.

Sie erlernen dabei explizite Kenntnisse und Fähigkeiten zur Herstellung solcher Komponenten mit dem hochaktuellen Fertigungsverfahren des sog. Presshärtens. Dabei verfügen sie nicht allein über ein hinreichendes Verständnis des grundlegenden Prozessverlaufs, sondern auch über Spezialkenntnisse zur gezielten funktionalen Gradierung von Bauteileigenschaften.

Nebeneffekt sind dabei der Erwerb von Kenntnissen im Bereich der für die Prozessüberwachung und Qualitätssicherung notwendigen Mess- und Prüfverfahren unter besonderer Berücksichtigung des Aspektes des für das Presshärten charakteristischen thermisch-mechanisch gekoppelten Prozessverlaufes.

Lehrveranstaltungsarten V 2 SWS, S 1 SWS, Ü 1 SWS (Laborübung)
Lehrinhalte

Mit dem seit den 90er Jahren dramatisch gewachsenen Bewusstsein, dass Umwelt- und Klimaschutz auch und vor allem einschneidende Maßnahmen im Bereich des Individualtransportes verlangen, wurden Forderungen nach einem effektiven Leichtbau für Personenfahrzeuge zunehmend lauter. Dass der Werkstoff Stahl aufgrund seines wirtschaftlichen und technischen Potenzials dabei nach wie vor eine gewichtige, allerdings deutlich gewichtsreduzierte Rolle spielen sollte, erschien unumgänglich. Zentrales Kriterium für den Leichtbau war und ist nach wie vor dabei eine möglichst hohe intrinsische Belastbarkeit durch die Einstellung höchster Werkstofffestigkeiten.

Bewegt man sich allerdings zu derart hohen Festigkeiten, dann grenzt sich die Auswahl verfügbarer Stähle auf solche Güten ein, die ihre Eigenschaften erst durch eine gezielte Wärmebehandlung entfalten.

Genau diese Gruppe von Stählen adressiert das Presshärten. Dabei ist es die Besonderheit, dass durch Einbettung der Formgebung in den Temperatur-Zeit-Zyklus des Härtens nicht nur die erwarteten höchsten Festigkeiten erreicht werden, sondern auch überaus komplexe 

Bauteilgeometrien mit vergleichsweise geringen Formgebungskräften in einem einzigen Prozessschritt eingestellt werden können.

Derart hergestellten Komponenten bilden heute das Kernelement moderner Fahrzeugarchitekturen.

Die vorliegende Lehrveranstaltung vermittelt dabei ein vollständiges Paket von Informationen und Fähigkeiten, die darauf abzielen, den Studierenden alle relevanten Aspekte dieser hochaktuellen Technologie von der Theorie zur Praxis zu vermitteln.

Solche Aspekte sind:

  • Technologieentwicklung von der Idee bis zur globalen Anwendung
  • Funktionsaspekte (Sicherheit vs. Leichtbau)
  • Anwendung in modernen Fahrzeugarchitekturen
  • Prozessstrategien und Werkstoffsysteme
  • Eigenschaftsvariabilität und Strategien zur funktionalen Gradierung
  • Prozessparameterauswahl und -einstellung
  • Mess- und Prüftechnik für Werkstoffe und Prozesse
Titel der Lehrveranstaltungen Presshärten, von der Theorie zur Anwendung - Herstellung von modernen Leichtbaukomponenten aus Stahl A
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Blockveranstaltung, Vorlesung, Seminar, laborpraktische Übungen, Fallstudien, Gruppenarbeit
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Sommersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul 1. Fertigungstechnik 1
2. Fertigungstechnik 2
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul 1. Anmeldung erforderlich
2.Teilnehmerzahl ist auf 20 Personen beschränkt
Studentischer Arbeitsaufwand 2 SWS V (30 Std.), 1 SWS S (15 Std.), 1 SWS Ü (15 Std.), Selbststudium und Gruppenarbeit (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: 30%
Prüfungsleistung P2: Klausur: 90 min
Notengewichtung P2: 70%
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. habil. K. Steinhoff
Lehrende Prof. Dr.-Ing. habil. K. Steinhoff
Medienformen • PowerPoint-Präsentation • Internet • Bibliothek • digitale Lehr-Lernplattform
Literatur

Literaturdatenbank