Exkursion zum Fraunhofer Institut

Aber was Werkstoffe wirklich können? Das erfuhren die Schüler der Technikerschule für Maschinentechnik am 18.07.2017 auf einer Exkursion zum Fraunhofer Institut für Werkstattmechanik (IWM) in Freiburg.

Nachdem uns Thomas Götz über das Prinzip der Auftragsforschung für Industrie und öffentliche Auftraggeber am IWM informiert hatte, ging es an die Details. Kraftwerke, welche wegen der Energiewende öfter abgeschaltet werden, wenn die Sonne scheint oder der Wind stark weht. Lager, die betriebssicher lange laufen sollen. Turbinen, die mit höheren Drücken und Temperaturen bessere Wirkungsgrade erreichen. Für alle diese Fälle bestimmt das IWM, wie lange und mit welchen maximalen Spannungen Werkstoffe beansprucht werden können.

Dies kann man durch große Versuchsaufbauten mit Millionen Lastspiele und hohen Kosten ermitteln, ODER mit nur 100µm kurzen Kleinproben genauso präzise herausfinden. Matthew Berwind erläuterte uns dies anschaulich im Mikrolabor. Dort lassen sich Dauerbeanspruchungen mit 800 (!) Lastwechseln pro Sekunde simulieren. Die Versuchsaufbauten und praktischen Erklärungen waren so überzeugend, dass die offene Technikerstelle nun wohl besetzt sein wird.

Neben praktischen Versuchen lassen sich viele Prozesse mit Finite-Element-Programmen (FEM) simulieren. Am Beispiel von Umformverfahren erläuterte uns Dr. Alexander Butz, wie das IPM die Materialeigenschaften für hochverformbare TWIP-Stähle für Simulationsprogramme definiert und an Versuchen überprüft. Damit können Automobilhersteller zuverlässig Crashtests simulieren statt massenweise Autos zu Schrott zu fahren.

Die Umsetzung der Zugversuche stellte uns die FTM1-Schülerin Isabella Pichl anschaulich vor, welche diese neben der Technikerschule am IWM durchführt.

Zum Abschluss staunten wir über die weiteren Tätigkeitsfelder des IWM: Mit einem 3D-Drucker lassen sich Moleküle entwerfen, welche sich zum Beispiel bei Druckbeanspruchung verjüngen statt dicker zu werden. Programmierbare Schmierstoffe werden ihre Reibeigenschaften durch äußere Spannungen verändern können! Nachdem Herr Götz alle Fragen der staunenden FTM1-Schüler beantwortet hatte war für alle Beteiligten klar – wir kommen wieder.

Ein von den Schülern selbst organisiertes Abschlussgrillen bildete den würdigen Abschluss für diesen informativen Tag, an welchem die Theorie der Werkstoffe und Festigkeit optimal mit neusten wissenschaftlichen Erkenntnissen ergänzt wurden.

M. Abendschein