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Insgesamt 46 Teilnehmer von 21 Firmen bzw. Instituten erlebten am 58. Treffen beim Zentrum für Konstruktionswerkstoffe der Staatlichen Materialprüfungsanstalt in Darmstadt einen sehr interessanten und informativen Nachmittag. Die Veranstaltung begann gegen 13.00 Uhr mit einem Mittagsimbiss. Gut gestärkt folgte dann ein inhaltsreiches Vortragsprogramm. Zunächst gab Dr.- Ing. Holger Hoche, Leiter Kompetenzfeld F1 Metallkunde, einen detaillierten Überblick über über 100 jährige Geschichte und vielfältigen Aufgaben der verschiedenen Kompetenzbereiche des Zentrum für Konstruktionswerkstoffe. Neben der studentischen Lehre befasst sich die leistungsstarke technisch-wissenschaftliche Einheit aus Staatlicher Materialprüfungsanstalt Darmstadt (MPA Darmstadt) und dem Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde (IfW) der Technischen Universität Darmstadt (TUD) mit Forschung, Entwicklung und Beratung, Prüfung, Überwachung, Zertifizierung, Kalibrierung, Begutachtung und Schadensanalyse. Mit ca. 160 Mitarbeitern (davon ca. 62 wissenschaftliche Mitarbeiter und ca. 25 Prüfingenieure) aus den Fachrichtungen Maschinenbau, Metallurgie, Materialwissenschaft, Werkstofftechnik, Energietechnik, Informatik, Kunststofftechnik, Bauingenieurwesen, Mechanik, Chemie, Physik, Elektro- und Informationstechnik und Wirtschaftsingenieurwesen werden sieben Kompetenzbereiche wie Kunststoffe, Baustoffe, Meß- und Kalibriertechnik, Hochtemperaturwerkstoffe, Bauteilfestigkeit und Oberflächentechnik abgedeckt. Daneben unterhält das Zentrum für Konstruktionswerkstoffe ein Qualitätsmanagement-System (QMS), das auf DIN EN ISO/IEC 17025 ausgerichtet ist und ist für zahlreiche Prüfgebiete durch verschiedene Organisationen für ihre Tätigkeit akkreditiert.
Im Anschluss präsentierte Jutta Pleikies, die als Metallographin im Bereich Kompetenzfeld F1 tätig ist, den Vortrag “Metallographische Untersuchungen an diffusionsgelöteten Ni-Basis-Werkstoffen für Hochtemperaturanwendungen”. Hier ging es um Diffusionslötprozesse, die in der Modularen Rapid Prototyping Bauweise von Gasturbinenkomponenten zur Anwendung kommen, wo Bor-und Cr-haltige Lote auf Ni-Basis eingesetzt werden. Es wurde aufgezeigt, dass die Prozessparameter Eigenschaften und Ausbildung der Diffusionslötnaht stark beeinflussen. Verschiedene Ätzmethoden zur Gefügeentwicklung und Charakterisierung der Diffusionslötnähte wurden vorgestellt.
Das Thema des nächsten Vortrags, der von Dipl.-Phys. Dominik Körber, MPA-Darmstadt präsentiert wurde, war die “Flüssigmetallinduzierte Rissbildung in Zinkschmelzen, ein diffusions- und beanspruchungsgesteuerter Schädigungsmechanismus”. Herr Körber berichtete eindrucksvoll über Einflussgrössen, die diese Art von Schädigung, die als „Liquid Metal Embrittlement“ (LME) oder auch vorwiegend in der englischen Literatur – als „Liquid Metal Accessed/Assisted Cracking“ (LMAC) bezeichnet wird, begünstigen und über die Ergebnisse der Simulation dieser Art Schäden an dem Werkstoff S355 J2 im Laborversuch.
Vor der Kaffeepause stellte Dipl.-Ing. Robert Schäfer, Firma Struers GmbH, Willich das neue metallographische Schleif- und Poliersystem Tegramin vor. Es verfügt über einige Verbesserungen, wie Scheibenkühlung, schonende Probenführung durch “Sanfter Start und Stopp”, Probehalter stoppt wieder an der Startposition, Abtragsmessung in 1µm-Schritten, 2-Säulenkonstruktion, Konusführung, Wannenschutz, Beleuchtung, transparente Haube und die Verbrauchsmaterialsteuerung mit automatischer Dosierung sowie automatische Reinigung aller Dosierschläuche. Das Gerät konnte nach dem Vortrag im Veranstaltungsraum begutachtet werden.
Nach der Kaffeepause ging es in vier Gruppen zur Betriebsbesichtigung, bei der ein Einblick in besondere Labor- und Prüfbereiche gewährt wurde.
Bei Prof. Dr.-Ing. Reinhard Tscheuschner, Leiter des Kompetenzbereich Mess- und Kalibriertechnik konnte ein umfangreiches Spektrum von Mess-, Prüf- und Kalibriereinrichtungen begutachtet werden. Unter anderem verfügt man über Zug-, Druck-, Biegeprüfmaschinen von 0,01 N bis 10.000 kN, Schwing- und Zeitstandprüfmaschinen sowie Längen- und Längenänderungs- Messeinrichtungen bis 5000 mm. Mit beeindruckender Präzision und höchster Qualität werden hier normgerechte Prüfungen und Überwachungen von Prüfmaschinen, Prüfeinrichtungen, Messmitteln und Krafttransfernormalen durchgeführt.
Dr.-Ing. Peter Hof, Leiter des Kompetenzbereichs Baustoffe demonstrierte bei einer “live” Glasprüfung wie stark sich eine Glasscheibe durchbiegen lässt, bevor sie mit einem lauten Knall zerberstet. Neben Glas wird hier auch Beton, der durch Kernbohrung aus Gebäudeträgern entnommen wird auf seine Festigkeit geprüft.
Weitere Stationen auf dem Weg durch die MPA waren die Kompetenzbereiche:
Oberflächentechnik: Das Korrosionslabor O1, wo u. a. die korrosiven Wirkung von Betriebsstoffen wie ethanolhaltige Kraftstoffe, Biodiesel und Harnstofflösungen wie AdBlue auf die Kontaktwerkstoffe geprüft und erforscht werden.
Hochtemperaturwerkstoffe: Zeitstandprüflabor mit Zeitstandvielprobenprüfmaschinen für Rund-, Flach- und Sonderproben für Prüftemperaturen bis 1000 °C und für Prüfkräfte bis 44 kN, Labor für Low / High Cycle Fatigue (LCF-/HCF)-Versuche für beliebige programmgesteuerte Dehnwechselversuche oder kraftgesteuerter Schwingversuche bei konstanter oder veränderter Prüftemperatur bis 1100°C, teilweise bis 1300 °C und mit Prüfkräften bis 250 kN, davon ein Prüfstand für Thermomechanische Untersuchungen an Wärmedämmschichten mit Innenkühlung (TGMF), und schliessich das Labor für biaxiale Kriech- und Kriechermüdungsversuche, wo dehnungs- bzw. kraftkontrollierte Versuche an Kreuzproben für isotherme und thermomechanische Versuche bis 1200 °C und Prüfkräfte bis 200 kN mit einem servohydraulisches Prüfsystem durchgeführt werden.
Kunststoffe: Mechanische, thermische und elektrische Kunststoffprüfung, Kunststoffanalytik etc. , u. a. Nanohärteprüfung
Werkstoffanalytik: Metallkunde F1, Metallographie, Rasterlektronenmikroskopie mit EDX und EBSD, Kleinlasthärteprüfung, Eigenspannungsbestimmung und Restaustenitmessung mit einem mobilen Diffraktometer und Röntgenographische Phasenanalyse mit einem stationären Röntgendiffraktometer
Als die letzte Gruppe gegen 17.45 von der sehr umfangreichen und informativen Führung zurückkehrte, hatten schon einige Teilnehmer aufgrund der fortgeschrittenen Zeit den Heimweg angetreten. Das Programm war doch wieder einmal sehr inhaltsreich, so dass kaum Zeit zum Verweilen und für Gespräche blieb. Die Veranstaltung endete gegen 18.00 Uhr. Besonderer Dank gilt Jutta Pleikies und Dieter Mohr, auf deren Initiative hin das Treffen zustande kam, Dr.-Ing. Holger Hoche, Leiter Kompetenzfeld F1 Metallkunde, der dies befürwortete und unterstützte, allen beteiligten Mitarbeitern des MPA Darmstadt für ihre organisatorische Unterstützung und Gastfreundlichkeit, allen Referenten für ihre Beiträge sowie Daniela Hasenpflug für die fotographische Dokumentation der Veranstaltung.
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