Werkstoffgruppen

Zusammenfassung

Werkstoffe bilden die Grundlage aller technischen Anwendungen – von alltäglichen Gebrauchsgegenständen bis hin zu hochspezialisierten Industrieprodukten. Sie lassen sich grundsätzlich in drei Hauptgruppen unterteilen: Metalle, Verbundwerkstoffe und Nichtmetalle.

Metalle

Metalle zeichnen sich durch ihre Festigkeit, Formbarkeit und gute Leitfähigkeit aus. Sie werden in Eisenmetalle und Nichteisenmetalle unterteilt.
Eisenmetalle enthalten einen hohen Anteil an Eisen. Dazu gehören:

• Baustähle (C-Stähle)
• Werkzeugstähle
• Edelstähle
• Sonderstähle
• Gusseisen
• Stahlguss

Nichteisenmetalle (NE-Metalle)

Nichteisenmetalle (NE-Metalle) enthalten weniger als 50 % Eisen und werden weiter untergliedert in Leicht- und Schwermetalle:

Leichtmetalle:

• Aluminium: leicht, stabil, gut formbar und hervorragend recycelbar – ideal für Anwendungen, bei denen Gewicht gespart werden soll.
• Magnesium: das leichteste metallische Konstruktionsmaterial – häufig in der Luftfahrt und im Fahrzeugbau eingesetzt.
• Titan: besonders korrosionsbeständig und hochfest – perfekt für Medizintechnik oder Luft- und Raumfahrt.

Schwermetalle:

• Kupfer: besticht durch seine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und seine Korrosionsbeständigkeit.
• Zink: häufig zum Korrosionsschutz, z. B. beim Verzinken von Stahl.
• Messing (Kupfer-Zink-Legierung): gut zerspanbar, vielseitig einsetzbar, kostengünstig und galvanisierbar.
• Bronze (Kupfer-Zinn-Legierung): sehr fest, widerstandsfähig und langlebig.
• Blei: weich, schwer und besonders dämpfend – heute meist nur noch in Spezialanwendungen verwendet.

Verbundwerkstoffe

Verbundwerkstoffe kombinieren mehrere Materialien, um die besten Eigenschaften der Einzelkomponenten zu vereinen.

Nichtmetalle

Nichtmetallische Werkstoffe umfassen sowohl natürliche als auch künstlich hergestellte Materialien.

Natürliche Nichtmetalle:

• Holz
• Leder

Künstliche Nichtmetalle:

• Glas: durchsichtig, hart, bruchempfindlich
• Keramik: hitzebeständig, isolierend, spröde
• Kunststoffe: leicht, formbar, vielseitig einsetzbar