17.11.2011

Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig

Faszinierende Einsichten in die Mikrowelt der Werkstoffe

Kunstausstellung präsentiert Bilder aus der Metallographie
des Instituts für Füge- und Schweißtechnik der TU Braunschweig

Anfang November 2011 eröffnete die Galerie Hoppe im Schimmelhof die Ausstellung „ANSICHTEN – EINSICHTEN“. Mit 20 Bildern unter dem Motto „Einblicke in die Mikrowelt der Werkstoffe“ wird dabei auch das Institut für Füge- und Schweißtechnik der Technischen Universität Braunschweig vertreten sein.


Metalle und deren Legierungen, wie zum Beispiel Stahl, werden heute als Designer-Werkstoffe für komplexe Beanspruchungen entwickelt und eingesetzt. Rohre, die im salzhaltigen Wasser der Nordsee verlegt werden, haben zum Beispiel eine andere Zusammensetzung als die Schiene einer Straßenbahn-Trasse oder der Werkstoff in dem Triebwerk eines Flugzeuges. Leichtbauwerkstoffe des Automobilbaus werden in Hinblick auf ihre Verformungsfähigkeit für eine Crash-Belastung optimiert, und bei hochbelasteten Bauteilen werden beispielsweise die Randzonen der Werkstücke verändert.

Eines ist aber allen metallischen Werkstoffen gemeinsam – sie haben eine Mikrostruktur, die in ihrem Aufbau viel über die technischen Eigenschaften verrät. Um dieses Gefüge sichtbar zu machen, ist eine Präparation erforderlich, die viele Einzelschritte umfasst, und die Betrachtung der Schliffe in einem hochauflösenden Lichtmikroskop. In der Metallographie des Instituts für Füge- und Schweißtechnik an der TU Braunschweig werden täglich im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten oder Schadensuntersuchungen aus Bauteilen kleine Proben entnommen. In Kunstharz eingebettet, geschliffen, poliert und geätzt zeigen sich im Mikroskop Bilder, die für einen Betrachter ohne technisches Fachwissen in ihrer graphischen Struktur überraschend schön, spannend und bildhaft sein können.

Bild: Blumenförmige Kristalle einer Zinklegierung
Die Automobilindustrie ist einer der wichtigsten Verarbeiter von metallischen Werkstoffen. Wurde früher ausschließlich Stahl eingesetzt, hat sich in jüngerer Vergangenheit ein Multimaterialmix durchgesetzt. So werden heutzutage unterschiedliche Stahlgüten mit Aluminiumwerkstoffen kombiniert, um den Anforderungen des Leichtbaus und den höheren Sicherheitsstandards zu entsprechen. Beim Verbinden der unterschiedlichen Werkstoffe stoßen die üblicherweise eingesetzten Schweißverfahren jedoch an Grenzen. Aus diesem Grunde werden derzeit Lötverfahren erprobt, die eine sichere Verbindung zwischen Aluminium und Stahl ermöglichen. Als Lötzusatz kommen Zinklegierungen zum Einsatz, die bei der Erstarrung blumenförmige Kristalle bilden. Das Bild zeigt die lichtmikroskoipische Aufnahme eines geätzten Querschliffes bei einer 1000-facher Vergrößerung.

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