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Werkstoffe

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Werkstoffe31 Beiträge

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Kunststoffe (2): Ein Stoff mit vielen Facetten

Der Grund für den Siegeszug der Kunststoffe liegt auch darin, dass sie im Vergleich zu Metallen oder Holz relativ preiswert sind. Aber: Ihre Sonnenseite wird getrübt, wenn sie dem Menschen und der Umwelt schaden.

In Haushalten gibt es kaum noch Geräte, die nicht aus Kunststoff bestehen.

Kunststoffe (1)

Das moderne Leben ist ohne Kunststoffe nicht mehr vorstellbar. Unzählige technische Bauteile bestehen ebenso aus Kunststoffen wie Kleider, Verpackungsmittel, Möbel und vieles Andere. In diesem Beitrag erfahren wir, wie Kunststoffe aufgebaut sind und welche Eigenschaften sie haben.

Schneckenwelle (2)

Teil der Bemaßung der Scheckenwelle sind Angaben zur Oberflächenbeschaffenheit und zur Oberflächen- und Härtebehandlung. Hier geben wir Informationen dazu und zeigen wie Freistiche vereinfacht dargestellt werden.

Werkstoffprüfung (2): Hookesches Gesetz, Elastizitätsmodul

Maschinen- und Bauteile verformen sich unter der Einwirkung von Kräften elastisch. Wirkt die Kraft nicht mehr, dann geht auch die Verformung vollständig zurück. Bei einer plastischen Dehnung dagegen verformt sich der Werkstoff bleibend; die Verformung geht nicht mehr vollständig zurück. Die Gesetzmäßigkeiten dazu beschreibt das Hookesche Gesetz.

Werkstoffprüfung Diagramm, Vorschaubild

Werkstoffprüfung (1): Zugversuch

Mit Hilfe der Werkstoffprüfung ermittelt man wichtige Werkstoffkennwerte wie die Streckgrenze, die Bruchdehnung oder die Härte. Ein Schlüsselversuch ist dabei der Zugversuch. Mit Rechenaufgaben.

Werkstoffprüfung Diagramm, Vorschaubild

Ottomotor: Oktanzahl

Bei einer »klopfenden« Verbrennung wird der Motor mechanisch und thermisch sehr hoch belastet. Dabei auftretende Druckspitzen können Kolben, Lager, Zylinderkopf, Ventile und Zündkerze beschädigen. Um das Klopfen zu verhindern, muss das Benzin eine genügend hohe Oktanzahl besitzen.

Ottomotor (Ausschnittbild)

Wikilogie: Was man damit machen kann

Wikilogie ist die Wissenschaft, im Unterricht Anworten auf Fragen zu finden, die im Internetlexikon Wikipedia oder in anderen Nachschlagewerken beschrieben sind.

Herstellung von Eisen-Gusswerkstoffen: Kupolofen

Das Hochofen-Erzeugnis Roheisen eignet sich wegen seiner Zusammensetzung und seinen schlechten mechanischen Eigenschaften nicht für die Herstellung von technischen Bauteilen. Dazu muss es im Kupolofen verfeinert werden.

Kupolofen(Ausschnitt), Vorschaubild
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Vom Roheisen zum Stahl: Hochofen (1)

Hochöfen sind Anlagen, in denen aus Eisenerzen durch Reduktion Roheisen gewonnen wird. Eisenerze sind in der Hauptsache Eisenoxide, also chemische Verbindungen aus Eisen mit Sauerstoff. Wie ein Hochofen funktioniert.

Vom Roheisen zum Stahl: Hochofen (2)

Der Hochofen gleicht einer Chemiefabrik. Im folgenden Beitrag werden die chemischen Vorgänge in den einzelnen Zonen des bis zu 50 Meter hohen Ungetüms beschrieben. Mit Vorschlag für ein Arbeitsblatt.

Hydrauliköle: Eigenschaften

Von entscheidender Bedeutung für den reibungslosen Betrieb von Hydraulikanlagen sind geeignete Öle. Welche Eigenschaften besitzen sie, was müssen sie leisten?

Festigkeitsberechnungen (4): Biegung

Werden Bauteile auf Biegung beansprucht, dann entstehen im gebogenen Querschnitt Zug- und Druckspannungen. Bei der Berechnung der maximalen Biegespannung ist das »Widerstandsmoment« wichtig. Was versteht man darunter?

Wärmebehandlung von Stahl (4): Glühen, Härten, Vergüten

Wärmebehandlungsverfahren sind das Glühen, das Härten, das Anlassen und das Vergüten. Glühen: Gehärteter oder durch Verformung hart gewordener Stahl wird weichgeglüht. Das Härten läuft in drei Stufen ab: Erwärmen auf Härtetemperatur, kurzzeitiges Verweilen auf dieser Temperaturstufe, Abschrecken. Konstruktionsstähle, von denen man neben einer hohen Festigkeit auch eine große Zähigkeit verlangt, werden vergütet. Mit Vertiefungsfragen.

Wärmebehandlung von Stahl (3): Das Fe-C-Diagramm

Das Fe-C-Diagramm ist ein in der Stahlmetallurgie gebräuchliches Schaubild, das Aufschluss über die Vorgänge beim Erhitzen einer Fe-C-Legierung gibt. Ferrit, Perlit, Zementit, Austenit und Martensit sind die Bestandteile, die hier beschrieben werden.

Wärmebehandlung von Stahl (2)

Im Maschinenbau besitzen der Stahl und in geringerem Maß das Eisen eine herausragende Bedeutung. Höchst interessant sind die beiden Werkstoffe, wenn man sie wärmebehandelt. Dieses Thema ist bis in kleinste Einzelheiten wissenschaftlich erforscht, muss im technischen Unterricht aber auf die Verständnisebene der Schüler reduziert werden.

Wärmebehandlung von Stahl (1)

Glühen, Härten und Vergüten sind die wichtigsten Wärmebehandlungsverfahren bei Werkstücken aus Stahl. Die Grundlage für ihr Verständnis sind Gefügeveränderungen beim Erwärmen. Ein wissenschaftliches Thema, das wir durch erlaubte Reduktion verständlich darstellen wollen.

Gießereitechnik: Lunker

In einem tec.LEHRERFREUND-Beitrag stieß sich ein Leser an einem Lagergehäuse aus Grauguss: Wenn man es gieße, schrieb er, entstünden »riesige Lunker«. Was meinte er damit?

Festigkeitsberechnungen (3)

Bei aufeinander ruhenden oder gleitenden Flächen darf die auf einen Quadratzentimeter wirkende Belastung einen bestimmten, vom Material abhängigen Wert nicht überschreiten.

Schweißbrenner

Im Schweißbrenner steckt mehr Technik als man ihm ansieht. Beschreibung seiner Funktion und erläuternde Unterrichtsversuche dazu.

Festigkeitsberechnungen (2)

Möchte man von einem Bauteil aus Stahl wissen, wie hoch es auf Zug belastet werden darf, dann muss man wenigstens zwei Informationen besitzen. Sie ergeben sich aus dem genormten Zugversuch.

Festigkeitsberechnungen (1)

Hier geht es um die Frage, auf welche Weise Bauteile im Betrieb beansprucht werden. Zwei wichtige Begriffe in diesem Zusammenhang sind Spannung und Festigkeit.

Kerbwirkung

Wo scharfkantige Formen unter Zug-, Biege- und Verdrehungsbelastung stehen, sind sie in höchster Gefahr, vorzeitig zu Bruch zu gehen. Warum reißt der Griff am Wäschekorb? Wie kann man die Rissgefahr bei einem Flugzeug minimieren?

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