Schwingen bis zum Knall

Schwingen bis zum Knall

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Deutsch-tschechische Kooperation bei der Prüfung neuer hochfester Werkstoffe. Aus Forschungspartnerschaft wird Lehrpartnerschaft.

Arbeiten seit Jahren grenzübergreifend zusammen:<br>Prof. Frank Hahn, Prof. Uwe Mahn und<br>Prof. Bohuslav Mašek (v.l.).

Die drei Herren kennen sich schon seit Mitte der 1990er Jahre aus ihrer Forschungstätigkeit im DFG-Sonderforschungsbereich 283 an der TU Chemnitz. Heute sind alle drei Professoren: Bohuslav Mašek ging zurück in seine Heimat an die Westböhmische Universität Pilsen, Uwe Mahn und Frank Hahn lehren und forschen an der Hochschule Mittweida. Die Freundschaft ist über die Jahre erhalten geblieben - und die gemeinsame Forschungstätigkeit auch.

Im Untergeschoss des Gerhard-Neumann-Baus prüfen die drei Maschinenbau-Professoren neue Werkstoffe auf ihre Belastbarkeit: "Advanced High Strength Steals" (AHSS) - hochfeste unlegierte Stahlsorten - finden in vielen Bereichen Anwendung, zum Beispiel in der Automobilindustrie, müssen aber für jede Anwendung individuell optimiert werden. Ziel ist, einen Stahl zu fertigen, der zum konkreten Herstellungsverfahren der AHSS-Bauteile passt. Dazu müssen sich die Bauteile umfangreichen Tests unterziehen.

Die Schwingungsprüfung ist einer dieser Tests, und dafür sind die Maschinenbauer aus Mittweida Spezialisten.
Zwei moderne Schwingprüfstände stehen im Schwingfestigkeits-Labor: ein größerer für bis 150 kN Gesamtkraft für reale Bauteile und große Materialproben und ein kleinerer mit bis zu 20 kN Gesamtkraft, der eher für Materialproben geeignet ist.

Die Prüfstücke werden dabei über längere Zeit - zum Teil über mehrere Tage - und mit verschiedenen Kraftamplituden und Mittelasten in Schwingungen versetzt, bis sie mit einem Knall unter der Belastung versagen.

Regelmäßig erhalten die Professoren aus Mittweida Bauteile und Proben von ihrem Kollegen aus Pilsen. Dort schätzt man die Qualität der Ergebnisse, die umgehend in die Forschung zurückfließen.

Zusammenarbeit in Forschung und Lehre

Auch die Lehre in den Studiengängen Maschinenbau und Mechatronik wird dadurch befruchtet. So war Prof. Dr.-Ing. habil. Bohuslav Mašek im Mai zu einem einwöchigen ERASMUS+-Aufenthalt an der Hochschule Mittweida und lehrte im Modul "Umformtechnik" zum Thema "Eigenschaftsentwicklung und thermochemische Behandlung beim Umformen" im 5. Semester des Studiengangs Maschinenbau.

Die drei Professoren wollen auch langfristig in Forschung und Lehre gemeinsam weiterarbeiten und planen zurzeit ein Forschungsprojekt zur Untersuchung von Bauteilen, die sowohl durch Schmieden als auch durch Gießen hergestellt werden können. Neben dem Vergleich mechanischer Bauteileigenschaften soll dort auch ein Vergleich der Fertigungsprozessketten erfolgen. Gleichzeitig sollen Forschungserkenntnisse in die Lehre einfließen. So soll in den Modulen "Werkstoffauswahl" und "Spezielle Werkstoffe/Werkstoffprüfung" an Hand der Forschungsergebnisse beurteilt werden, welche Werkstoffe auszuwählen sind. Kriterien hierfür sind die Herstellungskosten, die Materialkosten, die Stückzahl, die Herstellungsprozesskette, die Wärmebehandlung und natürlich die Schwingfestigkeit der Bauteile.

Informationen zu den Maschinenbau-Studiengängen (Bachelor, Diplom und Master) hier