Welche Eigenschaften haben Werkstoffe?

Grundsätzlich kann man die Eigenschaften eines Werkstoffes einteilen in physikalische und technologische Eigenschaften. Die wichtigen oder gängigen Eigenschaften werden nachfolgend kurz zusammengefasst. Darüber hinaus gibt es noch eine Vielzahl weiterer Eigenschaften, deren Relevanz für die Fertigungstechnik man im Detail betrachten muss.

Physikalische Eigenschaften von Werkstoffen

  • Härte ist der mechanische Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen, härteren Körpers entgegensetzt
  • Die Dichte, Formelzeichen: ρ (griechisch: rho), ist eine physikalische Eigenschaft eines Materials. Sie ist über das Verhältnis der Masse m eines Körpers zu seinem Volumen V definiert: r = m/V
  • Festigkeit ist eine Werkstoffeigenschaft, die beschreibt welchen Widerstand ein Werkstoff dem Versagen entgegensetzt. Je nach Werkstoff und Belastung kann das Versagen zum Beispiel ein Sprödbruch oder eine plastische Verformung sein.
  • Elastizität ist die Eigenschaft eines Werkstoffes, der einwirkenden Kraft einen mechanischen Widerstand entgegen zu setzen und nach dem Entlasten seine Ausgangsform wieder einzunehmen. Gegensatz: Plastizität.
  • Unter Plastizität versteht man das Zerfließen einer Substanz bzw. eines Werkstoffes unter dem Einwirken von derart großen Spannungen, dass eine elastische Rückverformung nicht mehr möglich ist.

Technologische Eigenschaften von Werkstoffen

  • Die Wärmeleitfähigkeit ist das Vermögen eines Festkörpers, einer Flüssigkeit oder eines Gases, thermische Energie in Form von Wärme zu transportieren.
  • Gießbarkeit ist die Eignung eines Werkstoffes, durch Gießen in Formen eine vorgegebene Gestalt anzunehmen.
  • Umformbarkeit ist die Eigenschaft eines Werkstoffes, durch äußere Beanspruchung bleibend umgeformt zu werden.
  • Mit Zerspanbarkeit werden die Eigenschaften eines Werkstoffes für die spanende Bearbeitung beschrieben.

Durch spanende (früher spanabhebende) Bearbeitung, wie z.B. durch Drehen, Fräsen und Bohren, werden Werkstücke in ihrer Form geändert. Die Eignung eines Werkstoffes zum Zerspanen bezeichnet man als seine Zerspanbarkeit. Gut zerspanbare Werkstoffe zeigen glatte Oberflächen nach der Zerspanung und ergeben Späne, die den Fertigungsablauf nicht behindern. Je nach Fertigungsverfahren kann sich eine bestimmte Werkstoffeigenschaft günstig oder ungünstig auf die Zerspanung auswirken.

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