Schadensuntersuchungen an Aluminium-Bauteilen

Aufgrund der Verknappung von Ressourcen hat Leichtbau heute eine überragende, weiterwachsende Bedeutung. Leichtbau bedeutet, Bauteile am Limit der Belastbarkeit der eingesetzten Werkstoffe zu gestalten und so den Werkstoff optimal auszunutzen. Deswegen ist das Versagen von Bauteilen heute in vielen Bereichen ein natürlicher Teil der Entwicklungsprozesse. Schadensuntersuchungen liefern fundamentale Informationen zur systematischen Entwicklung leistungsfähiger Leichtbausysteme.

Versagen von Aluminium-Bauteilen, sowohl in der Entwicklung als auch in der Serie, kann eine Vielzahl von Ursachen haben, die in aller Regel mit dem jeweiligen Herstellprozess korrelieren. Eigenschaften und Herstellprozesse von Aluminiumlegierungen unterscheiden sich erheblich von denen anderer metallischer Werkstoffe. Entsprechend sind in Aluminium-Bauteilen spezielle Schädigungsmechanismen aktiv, die mit der Natur der Beanspruchung des Bauteiles und dessen Prozesskette eng verknüpft sind.

In den Theorieteilen der Fortbildung werden daher zunächst die metall- und schadenskundlichen Grundlagen für den Werkstoff Aluminium gelegt. Zum einen wird, insbesondere im Vergleich zum „Standardwerkstoff Stahl“, dargelegt, welche Gefüge und Mikrostruktur in typischen Aluminium-Knet- und Gusslegierungen auftreten und wie diese die Eigenschaften beeinflussen. Auf Basis dieser metallkundlichen Grundlagen wird dargelegt, durch welche Mechanismen Defekte in Al-Bauteilen entstehen, welches Ihre typische Erscheinungsbilder sind und wie sie vermieden werden können.

Die spezifischen Schädiungsmechanismen und Schadensbilder, die für Aluminiumbauteile typisch sind, werden den Teilnehmern verständlich gemacht. Sie erlernen typische Schäden an Aluminium-Bauteilen selbstständig zu erkennen und werden dazu befähigt aus diesen Schäden geeignete Gegenmaßnahmen abzuleiten. Im praktischen Teil der Fortbildung die theoretisch vermittelten Kenntnisse anhand einer Vielzahl von Anwendungsbeispielen vertieft.

Das Programm im Überblick:

• Einführung & Erwartungen
  • Begrüßung & Vorstellungsrunde
  • Erwartung der Teilnehmer an die Veranstaltung
  • Programm, Konzept
  • Konkrete Fragestellungen der Teilnehmer
    
    
• Metallkundliche Grundlagen der Aluminium-Legierungen
  • Gusslegierungen – Knetlegierungen
  • Primäre Phasen und ihre Wirkung
  • Sekundäre Phasen – Ausscheidungshärtung - Alterung
  • Wirkung einzelner Legierungsbestandteile
  • Wirkung der Erstarrungsgeschwindigkeit
  • Wirkung von Umformprozessen
  • Wirkung von Temperatur – Erholung & Rekristillalistion
    
    
• Praxisbeispiele Schadensanalyse I: Allgemeine Fraktographie an Al-Bauteilen
  • Einführung & Theorie
  • Station 1: Bruchfläche allgemein
    Bruchlinien – Schwingstreifen – Rastlinien
  • Station 2: Brucharten: duktil – spröd / trans – interkristallin

• Praxisbeispiele Schadensanalyse II: Spezielle Schadenstypen in Al-Bauteilen
  • Einführung & Theorie
  • Station 3: Gasporosität
  • Station 4: Makro-/Mikrolunker
  • Station 5: Oxide – Bruchfläche
  • Station 6: Oxide – Schliff
  • Station 7: Umformfehler: Walzfalten - Polygonisation - Risse durch Erschöpfung des Umformvermögens
  • Station 8: Fehler durch Schweißen/Wärmebehandlung: Schmelzperlen / Heißrisse / lokale Anschmelzungen
  • Station 9: Oberflächen- & Korrosionsfehler
  • Station 10: Überlastungsschäden
    
    
• Strategien und Gegenmaßnahmen
  
  • Defekte - Defektarten - Defektvermeidung - Korrelation mit Herstellprozess
  • Leben mit Defekten - Werkstoffprüfung/Bauteilprüfung
  • Versagen und Bauteilauslegung
  • Zerstörungsfreie Bauteilprüfung
• Diskussionen und Nachbesprechung der Fortbildungsinhalte

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