Mit „low price“ zu hohem VDI-Preis
Zukünftiger Gewerbelehrer erforschte Werkstoff für Leichtbau
Lutz Bährend, 25 Jahre, Student für das Lehramt an berufsbildenden Schulen mit Schwerpunkt Metalltechnik, erhielt einen der zwölf Förderpreise, die der Verein Deutscher Ingenieure (VDI), Magdeburger Bezirksverein traditionell beim Neujahrsempfang an den Forschungsnachwuchs in den Kategorien „Ingenieurwesen-Maschinenbau“, „Umwelttechnik“ sowie „Bauingenieurwesen“ vergab. Betreut bzw. begutachtet wurde die ausgezeichnete Diplomarbeit von Privatdozent Dr. Peter Menz, Institut für Fertigungstechnik und Qualitätssicherung (IFQ), sowie von Professor Dr. Franz Bernard, Institut für Berufs- und Betriebspädagogik (IBBP). Uni-Report sprach mit dem Preisträger.
Was haben Sie in ihrer Diplomarbeit erforscht?
Am Beispiel eines Fräsmaschinentisches aus Hohlkugelkomposit untersuchte ich die Anwendung dieses neuen Verbundwerkstoffes. Dazu mußte zunächst eine Form konstruiert werden, um den Tisch als Verbundkonstruktion herzustellen, bevor Statik und Dynamik im Vergleich zu einem rein stählernen Tisch beurteilt werden konnten.
Welche Vorteile ergeben sich denn durch die unterschiedlichen Materialien?
Das Hohlkugelkomposit besteht aus einer Kunststoffmatrix mit eingebetteten Füllstoffen. Diese hohlen Kügelchen helfen, Gewicht und damit Kosten zu sparen. Allerdings nützt ein Tisch, den ich locker unter dem Arm tragen kann nichts, wenn der Leichtbau die Steifigkeit nicht mehr gewährleistet ...
... das heißt, wenn sich der Frästisch unter Belastung verbiegt?
Ja, denn auf so einen Frästisch wirken an der CNC-Maschine unterschiedlichste Kräfte ein. Die konventionellen Ausführungen nutzen Stahl, bei der Verbundkonstruktion kamen mit kohleverstärktem Kunststoff sowie dem Hohlkugelkomposit zwei Verbundstoffe hinzu.
Vermutlich in der Annahme, den Eigenschaften alleinigen Stahls überlegen zu sein?
Für den „low-price“-Bereich trifft das zu: Wer also für mittlere Beanspruchung Maschinenbauteile sucht, die leicht sind und dabei schnell herzustellen, zudem bezahlbar bleiben, den dürften die Untersuchungswerte interessieren.
Welche Ergebnisse halten Sie für wichtig?
Zwar erreichten die Meßwerte der statischen Steifigkeit nicht die des Stahls, aber die der dynamischen Steifigkeit liegen in etwa ähnlich. Fast ein Drittel besser ist das Steifigkeitsmassenverhältnis, das angibt, wieviel Masse nötig ist, um einen bestimmten Wert des Durchbiegens zu verhindern. Aufgrund der Resultate wird am IFQ weitergeforscht.
Werden Sie sich daran beteiligen?
Vor allem mein Erstbetreuer sähe dies gerne. Aber so sehr mir das interdisziplinäre Thema in seiner Mischung aus Werkstoff-, Konstruktions- und Meßtechnik sowie experimenteller Praxis gefallen hat, zunächst möchte ich mich auf die Erste Staatsprüfung im März vorbereiten, damit ich im Herbst mit dem Referendariat beginnen kann. Denn mein Ziel ist, Gewerbelehrer zu werden.
Viel Glück für die Prüfungen und herzlichen Dank für das Gespräch.
Susanne Bargel