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Werkstoffe und ihre Gebrauchseigenschaften – prüfen und auswählen

TechnikMaschinenbauAlter 13–14

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Wählen Sie eine Werkstoffgruppe (Papier und Karton, Laubhölzer, Nadelhölzer, Holzwerkstoffe, Eisen- und Nichteisenmetalle, Legierungen, Thermoplaste, Duroplaste, Textilien) und führen Sie 11 Werkstattprüfungen durch: Zugversuch, Härte, Schlag, Biegung, Hämmern, Leitfähigkeit, Magnet, Wasserlagerung, Feuchte und Bewitterung, Erwärmen und Umformen sowie Dichte. Jede Prüfung zeigt eine Eigenschaft im Werkstoffprofil und ergänzt die Ergebnistabelle; Papier und Karton zeigen Flächengewicht (g/m²) und Dicke (µm). Danach wählen Sie ein Produkt und sehen, welche Anforderungen der Werkstoff erfüllt, mit Begründung und dem zu kaufenden Halbzeug.

Lektion: Werkstoffe und ihre Gebrauchseigenschaften: Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Elastizität, Verformbarkeit, Duktilität, Leitfähigkeit und Dichte; Werkstoffauswahl für ein Produkt

Was sie zeigt

Konstrukteure wählen Werkstoffe nach ihren Gebrauchseigenschaften: wie fest, hart, zäh, biegsam, verformbar oder duktil sie sind, wie gut sie Wärme und Strom leiten und wie sie sich nass, im Freien oder erhitzt verhalten. Hier durchlaufen 33 Werkstoffe aus zehn Gruppen einfache Werkstattprüfungen. Der Zugversuch liefert Bruchspannung und Bruchdehnung, die Eindruckprüfung die Härte, der Pendelschlag die Zähigkeit; weitere Prüfungen zeigen Magnetismus, Quellen und Schwinden, Korrosion und ob ein Kunststoff Thermoplast oder Duroplast ist. Typische Werte für den Unterricht; echte Proben streuen.

So funktioniert es

Wählen Sie mit den Schaltflächen eine Gruppe und einen Werkstoff, dann eine Prüfung in der Liste, und klicken Sie auf Prüfung starten; Alle Prüfungen füllt das ganze Profil. Vergleichen Sie Werkstoffe einer Gruppe, dann verschiedener Gruppen. Darunter wählen Sie ein Produkt: Jede Anforderung wird abgehakt oder durchgestrichen, mit Urteil, Begründung und Halbzeug. Klicken Sie auf Passende Werkstoffe vorschlagen, und begründen Sie Ihre Wahl mit der Ergebnistabelle.

Einstellbare Parameter

  • Werkstoff Layoutpapier (Papier und Karton), Zeichenpapier (Papier und Karton), Massiver Weißkarton (Papier und Karton), Wellpappe (Papier und Karton), Eiche (Laubholz), Buche (Laubholz), Balsa (Laubholz), Kiefer (Nadelholz), Lärche (Nadelholz), Fichte (Nadelholz), MDF (Holzwerkstoff), Sperrholz (Holzwerkstoff), Spanplatte (Holzwerkstoff), Kohlenstoffarmer Baustahl (Eisenmetall), Gusseisen (Eisenmetall), Kohlenstoffreicher Werkzeugstahl (Eisenmetall), Aluminium (Nichteisenmetall), Kupfer (Nichteisenmetall), Zinn (Nichteisenmetall), Messing (Legierung), Edelstahl, rostfrei (Legierung), Schnellarbeitsstahl, HSS (Legierung), Acrylglas, PMMA (Thermoplast), Schlagfestes Polystyrol, HIPS (Thermoplast), PET (Thermoplast), Polypropylen, PP (Thermoplast), Epoxidharz (Duroplast), Melamin-Formaldehyd (Duroplast), Harnstoff-Formaldehyd (Duroplast), Baumwolle (Textil), Wolle (Textil), Polyester (Textil), Polyester-Baumwoll-Mischung (Textil)
  • Prüfung Zugversuch, Härteprüfung (Eindruck), Schlagprüfung (Zähigkeit), Biegeprüfung, Hammerprobe (Verformbarkeit), Elektrische und Wärmeleitfähigkeit, Magnetprobe, 24 h Wasserlagerung, 7 Tage feucht und im Freien, Erwärmen und Umformen, Dichte
  • Produkt, für das ein Werkstoff gewählt wird Gartenbank, Kinderspielzeug, Kochtopfkörper, Steckergehäuse, Pizzakarton zum Mitnehmen, Warm gebogenes Schild, Stechbeitelklinge, Bücherregal zum Selbstaufbau, Alltags-T-Shirt

Fragen zum Erkunden

  1. Warum zählt Balsa zu den Laubhölzern, obwohl es weicher und leichter als Kiefer ist?
  2. Warum bestehen Steckergehäuse aus einem Duroplast und nicht aus einem Thermoplast?
  3. Welches eisenhaltige Metall wird von einem Magneten kaum angezogen, und warum überrascht das?

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