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).

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 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, der Biomaterialien sowie der Modellierung und Digitalisierung wer­den The­men geclustert, hinsichtlich Transfer evaluiert und Lö­sungs­konzepte für in­ter­dis­zi­pli­nä­re For­schungs­schwer­punkte ent­wickelt (Abb. 3).

Die Vorstellung des Lehrstuhls für Werkstoffprüftechnik finden Sie auf YouTube.