Technische Universität Dortmund, Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT)


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Profil


Das Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) in der Fakultät Maschinenbau der Technischen Universität Dort-
mund wird seit seiner Gründung im Dezember 2010 von Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Frank Walther geleitet. In Forschung und Lehre werden grundlagen- und anwendungsorientierte Themen der zerstörenden und zer-
störungsfreien Werkstoff- und Bauteilprüfung behandelt. Im Fokus steht dabei die Anwendung unterschied-
lichster Mess- und Prüfverfahren zur Charakterisierung von Struktur-Eigenschaft-Beziehungen, zur Beurtei-
lung des Verformungsverhaltens und Schädigungsfortschritts und zur Berechnung der (Rest-) Lebensdauer
von metallischen und kunststoffbasierten Konstruktionswerkstoffen. Dabei bildet die mikrostruktur- und
mechanismenbasierte Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens vom Low-Cycle-Fatigue- (LCF-) bis zum
Very-High-Cycle-Fatigue- (VHCF-) Bereich einen Themenschwerpunkt. Die Schlüsselqualifikationen und
Kernarbeitsgebiete finden sich in Abb. 1 wieder.

Als Kernbausteine der Forschungsstrategie (Abb. 2) werden die Analyse der Werkstoffe und Mikrostrukturen
mit prozess- und produktoptimierten Mess- und Prüfverfahren zur Charakterisierung der Werkstoffe und Bau-
teile, der Modellierung der Eigenschaften und der Berechnung der Lebensdauer verknüpft. Die exakte Be-
schreibung des Einflusses von Herstell- und Betriebsbedingungen sowie Korrosionsstadien auf die grund-
legenden Materialkennwerte dient der Optimierung des Eigenschaftsprofils und der Erhöhung der Funktions-
sicherheit von Bauteilen. Die bearbeiteten Themenstellungen reichen von der wissenschaftlichen Grund-
lagenforschung bis zur anwendungsbezogenen (bilateralen) Entwicklungs- und Untersuchungsdienstleistung
für Industrieunternehmen und schließt die Schadensanalyse mit ein.

 
Prof. Walther














Abb. 1: Schlüsselqualifikationen und Kernarbeitsgebiete




Abb. 2: Kernbausteine der Forschungsstrategie





Forschungsschwerpunkte


  • Materialografie: Struktur-Eigenschafts-Beziehungen
  • Schwingfestigkeit: LCF bis VHCF, Fertigungs- und Umgebungseinflüsse
  • Hochtemperatur- und Korrosionsermüdung
  • Physikalische Messverfahren und Condition-Monitoring
  • Schädigungsfortschritts- und (Rest-) Lebensdauerberechnung
  • Mechanismenorientierte Modellierung des Werkstoffverhaltens





Mitarbeiter und Einrichtungen


Das Fachgebiet Werkstoffprüftechnik beschäftigt zurzeit 15 wissenschaftliche und technische Mitarbeiter/-innen, die durch eine größere
Anzahl von studentischen/wissenschaftlichen Hilfskräften sowie Bachelor- und Masterarbeiter/-innen unterstützt werden.

Die Forschungsaktivitäten erfolgen im 2014 fertiggestellten Maschinenbau-Gebäude 3 der TU Dortmund mit folgender Geräteausstattung:

  • Metallografie-Labor
  • Mikroskopie- und Bildanalysesysteme, Rasterelektronenmikroskope mit EDX- und EBSD-Detektoren zur Orientierungsmessung
  • Microfocus-Computertomografiesystem
  • Makrohärte- und Mikrohärteprüfsysteme, dynamisches Ultramikrohärteprüfsystem
  • Elektromechanische Universalprüfsysteme
  • Servohydraulische ein- und biaxiale Schwingprüfsysteme, Resonanzschwingprüfsysteme, Horizontalpulsatoren, Umlaufbiegeprüfsysteme
  • Temperatur- und Klimakammern, Hochtemperatur-Heizvorrichtungen zur Integration in die Prüfsysteme
  • Korrosionsprüfkammern und Salzsprühnebelkammern
  • Korrosions-Labor mit Potentiostaten für Korrosionspotentialmessungen und elektrochemische Rauschmessungen
  • Messsysteme zur Erfassung der verformungsinduzierten Werkstoffreaktion: Extensometer für plastische Verformungs- und Rissausbreitungsmessungen, Thermometrie und Thermografie, Gleich- und Wechselstrompotenzialsonden, Magnetfeldsensoren, Hochfrequenzimpulsanalyse, …





Kontakt


Technische Universität Dortmund
Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT)
Prof. Dr.-Ing. habil. Frank Walther
Baroper Str. 303
44227 Dortmund

Tel:  0231-755 8028
Fax: 0231-755 8029

E-Mail:
Internet: http://www.wpt.mb.tu-dortmund.de