Profil

Der Lehrstuhl für Werkstoffprüftechnik (WPT) in der Fa­kul­tät Ma­schi­nen­bau der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund wird seit seiner Grün­dung von Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Frank Walther geleitet.

Die Werkstoffprüftechnik liefert die Datenbasis und Entscheidungsgrundlage für die Ent­wick­lung, Konstruktion und Fertigung betriebssicherer Hochleistungsprodukte für alle Wirtschaftsbranchen. Die erfolgreiche Werkstoffauswahl, Qualitätskontrolle, Bauteilüberwachung und Schadensanalyse basiert auf der präzisen Ermittlung der chemischen Zusammensetzung, der Gefüge- und Defektstruktur, der Werkstoffkennwerte und Schädigungsevolution, ergänzt um leistungsstarke Methoden der Modellierung und Simulation. Neben der Werkstoffqualifi­zierung und Fertigungsoptimierung ist die Identifikation und Separation grundlegender Verformungs- und Schädigungsmechanismen, die Strukturintegrität und die Lebensdauerprognose von großer Bedeutung.

In For­schung und Lehre werden grundlagen- und applikationsorientierte Themen der zerstörenden und zerstörungsfreien, mikroskopischen und mechanischen Werkstoff- und Bauteilprüfung behandelt. Innovative Mess- und Prüfverfahren, deren gekoppelte Anwendung und anforderungskonforme Weiterentwicklung, schaffen die Basis für die experimentelle Bestimmung des Verformungsverhaltens und der Schädigungsinitiierung bzw. -evolution. In-situ Analysetechniken und digitale Auswerteroutinen gewährleisten, Mikrostruktur- und Defektmerkmale mit lokaler Leistungsfähigkeit korrelieren und in die Modellierung implementieren zu können. Die Komplexität der Anforderungen steigt aufgrund der Weiterentwicklung der Werkstoffsysteme und Prozesstechniken hinsichtlich maßgeschneiderter Struktur- und Leistungsgradienten.

Neben der additiven Fertigung stellen die skalenübergreifenden Strukturanalyse und die mikrostruktur- und mechanismenbasierte Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens etablierter und neuentwickelter Werkstoffe und Bauteile vom LCF- bis VHCF-Bereich, auch unter Hochtemperatur- und Korrosionsumgebung, sowie die Mess- und Prüftechnik Schlüsselqualifikationen dar (Abb. 1).

In den Forschungsgruppen Prozesskontrolle, Leichtbaustrukturen, Biomaterialien und Korrosion und Wasserstoff erfolgt die Bewertung von Prozess-Struktur-Eigenschaft-Beziehungen auf unterschiedlichen Skalen für Stähle, Leichtmetalle, Verbund- und Naturwerkstoffe sowie additiv gefertigte Werkstoffe bei mechanisch-thermisch-medialer Beanspruchung. Dies ist für die wissenschaftliche Grundlagenforschung und die anwendungsbezogene Entwicklung von großer Relevanz (Abb. 2).

In gruppenübergreifenden Arbeitskreisen der AM-Prozessierung, der Strukturanalytik, der Mess- und Prüftechnik sowie der Digitalisierung und KI werden Themen geclustert, hinsichtlich Transfer evaluiert und Lösungskonzepte für interdisziplinäre Forschungsschwerpunkte entwickelt (Abb. 3).

Die Vorstellung des Lehrstuhls für Werkstoffprüftechnik finden Sie auf YouTube.