Werkstofffestlegung

Erklärung

Die Werkstofffestlegung bezeichnet die Auswahl von Materialien nach Kriterien wie Funktionalität, Aussehen, Beständigkeit, Anforderungen zur Struktur und Herstellungsart.

In Werkstoffdatenbanken oder auf den Internetseiten der Hersteller können Werkstoffnormen und -datenblätter eingesehen oder angefragt werden.

Auch die Wirtschaftlichkeit ist ein wichtiges Kriterium, denn sehr oft bestimmen Kosten die Auswahl des Werkstoffs – eine höhere Gewinnspanne bei möglichst niedrigem Verkaufspreis führt dazu, dass z.B. die Produktlebensdauer zweitrangig ist.

Durch die vielen ähnlichen Produkte auf dem Markt gewinnen das EcoPotenzial als Alleinstellungsmerkmal, sowie ein grünes Markenimage an Bedeutung, was dazu führt, dass verstärkt auf Nachhaltigkeit der Werkstoffe geachtet wird.

Ziel

Ziel der Werkstofffestlegung ist, dass zur wirtschaftlichen Umsetzung eines Produktes Materialien ausgewählt werden, die kostengünstig sind und gleichzeitig den Anforderungen in Funktionalität und gestalterischen Ansprüchen genügen.

Vorgehen

Damit die optimalen Materialien für Bauteile definiert werden können, müssen bestimmte Anforderungen festgelegt werden:

Nutzung des Bauteils:
Was ist der Zweck des Bauteils? Welche Kräfte wirken? Welche Festigkeiten werden benötigt (Verschleiß-, Biege-, Torsions-, Zug- oder Druckfestigkeit)? Lebensdauer? Gewicht? Beständigkeit und Korrosionsverhalten?

Herstellung des Bauteils
Wie wird das Bauteil gefertigt? Welche Verbindungsart wird benötigt? Wie soll sich das Material während des Herstellungs- und Bearbeitungsprozesses verhalten? Wird der Werkstoff veredelt? Muss der Werkstoff verformt werden?

Wirtschaftlichkeit
lst das Preis-Leistungsverhältnis rentabel? Welche Lieferbedingungen bestehen? Wie verhalten sich Anschaffungsbedingungen? Ist der Werkstoff recyclebar?
Technische Umsetzung
Welche Techniken können mit welchen Materialien umgesetzt werden? Können Technologien abgewandelt werden?
Optischer Aspekt
Der visuelle Eindruck eines Produkts bestimmt den ersten Eindruck eines Produkts maßgeblich. Materialität und Oberflächenbearbeitung lassen ein Produkt wertig und vertrauenswürdig erscheinen oder auch nicht. Die Materialwahl ist stark abhängig von den optischen Erwartungen der Zielgruppe.
Ökonomie
Gerade Nachhaltigkeit, Wiederverwertbarkeit, Haltbarkeit und die Möglichkeit der einer Reparatur/sauberen Entsorgung sind immer wichtiger werdende Faktoren.

Tipp

Werkstoffdatenbanken durchforsten (z.b. MAT-Lab im HBH)
Material-Muster anfordern
Tests mit den Mustern durchführen
Materialbearbeitung und Verarbeitung prüfen

Quellen

Studienarbeiten:

Dreirad – Arnold – Wuchold – Klöpfer – WS 13/14

Redesign it – Billner – Glaser – WS 15/16

Redesign it – Grebner – Müller – WS 15/16

Redesign it – Heinrich – Gabriel – WS 15/16

Redesign it – Klopfer – Schuster – WS 15/16

Redesign it – Streicher – Böhrer – WS 15/16

Redesign it – Anders – Kantorski – WS 16/17

Redesign it – Mayr – Stotz – WS 16/17

Redesign it – Lechner – Landwehr – WS 16/17

Sonstige:

http://www.inggo.com/teachnet/151-Vorgehen-bei-der-Werkstoffauswahl.html?pageID=621

http://www.muehlmeier.de/fileadmin/user_upload/DE/mahltechnik/technische_informationen/de_bestaendigkeit.gif

http://innoblanc.com/typo3temp/pics/7b93d86093.png

https://www.herrmannultraschall.com/fileadmin/user_upload/Ultraschall-Grundlagen/Ultraschall-Basics/Welche-Kunststoffe-sind-schweissbar/HUG_Werkstoffeigenschaften_DEU.png

http://www.hplast.de/images/tkh/pdf/Werkstoffrichtwerte.pdf