Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt

2026-10-04T12:26:06Z

aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt

Neue Seite

{{T}}
{{BR}}
= Metallkunde und Werkstoffauswahl – Eine Werkstoffentscheidung begründen =

'''Zielgruppe:''' Ausbildung in Metalltechnik, Maschinenbau, Mechatronik und verwandten technischen Berufen.

'''Kurzbeschreibung:''' Du leitest aus Anforderungen eine Werkstoffentscheidung ab, vergleichst Alternativen, beachtest Fertigung und Kosten und begründest die Auswahl mit prüfbaren Kriterien.

[[Datei:Alloy and metal samples - Beryllium-Copper, Inconel, Steel, Titanium, Aluminum, Magnesium.jpg|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
= Einleitung =

Eine gute [[Werkstoffauswahl]] beginnt nicht mit dem Satz „Dieser Werkstoff ist gut“, sondern mit der Frage: '''Was muss das Bauteil unter seinen realen Einsatzbedingungen leisten?''' Erst danach vergleichst Du Eigenschaften, Fertigung, Kosten und Risiken.

'''Sicherheitsgrenze des Kurses:''' Praktische Werkstattarbeiten, Prüfungen oder Maschinenversuche dürfen nur nach betrieblicher Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung, Freigabe der zuständigen Person und unter der vorgesehenen Aufsicht durchgeführt werden. Dieser Kurs erteilt '''keine Arbeitsfreigabe'''.

[[Datei:Steel samples.jpg|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Lernziele ==

Nach dem Kurs kannst Du Anforderungen in Auswahlkriterien übersetzen, Werkstoffkennwerte sinnvoll lesen, mindestens drei metallische Alternativen vergleichen, Fertigungsfolgen und Kostenwirkungen berücksichtigen und eine Entscheidung nachvollziehbar begründen.

{{BR}}
== Ausbildungsfall: Sensorhalter in feuchter Produktionsumgebung ==

Ein Betrieb benötigt jährlich etwa 200 kleine Blechhalter für einen Sensor an einer Produktionsanlage. Der Halter wird gelasert, gekantet und verschraubt. Er ist nicht sicherheitskritisch, soll aber formstabil, dauerhaft sauber und korrosionsarm bleiben.

{| class="wikitable"
! Merkmal
! Vorgabe im Ausbildungsfall
|-
| Umgebung
| Innenbereich, wiederkehrendes Spritzwasser, keine vorgesehene dauerhafte Chloridbelastung
|-
| Geometrie
| Blechbauteil, etwa 3 mm Dicke
|-
| Beanspruchung
| geringe statische Last, Vibrationen möglich
|-
| Fertigung
| Laserschneiden, Abkanten, Bohren oder Fügen
|-
| Stückzahl
| etwa 200 Stück pro Jahr
|-
| Ziel
| technisch passende Lösung bei vertretbaren Gesamtkosten
|-
| Kandidaten
| S235JR mit Korrosionsschutz, 1.4301 X5CrNi18-10, EN AW-5754
|}

'''Deine Leitfrage:''' Welcher Werkstoff passt am besten – und warum?

{{BR}}
== Gestufte Hilfen zum Ausbildungsfall ==

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Hilfe 1 – Anforderungen sortieren'''

Trenne '''Muss-Kriterien''' von '''Wunsch-Kriterien'''. Korrosionsverhalten, ausreichende Steifigkeit und sichere Herstellbarkeit sind wichtiger als eine geringe Masse, wenn die Masse betrieblich keine zentrale Rolle spielt.
</div>

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Hilfe 2 – Alternativen vergleichen'''

Prüfe jeden Kandidaten nacheinander auf Einsatzumgebung, mechanische Eigenschaften, Fertigungsverfahren, Oberflächenbehandlung, Fügbarkeit und Folgekosten.
</div>

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Hilfe 3 – Entscheidungssatz'''

Nutze dieses Muster: „Ich wähle …, weil die Anforderungen … durch die Eigenschaften … erfüllt werden. Gegen … spricht im Vergleich … . Die Mehr- oder Minderkosten sind vertretbar, weil … .“
</div>

{{BR}}
= Kurze Lerneinheiten =

{{BR}}
== Lerneinheit 1: Von der Anforderung zum Auswahlkriterium ==

'''Anforderung''' beschreibt, was das Bauteil leisten muss. '''Kennwert''' oder '''Eigenschaft''' liefert den prüfbaren Bezug dazu.

{| class="wikitable"
! Anforderung
! Passendes Auswahlkriterium
|-
| geringe Verformung
| [[Elastizitätsmodul]] und Bauteilgeometrie
|-
| kein bleibendes Verformen
| Streck- oder Dehngrenze
|-
| geringe Masse
| [[Dichte]]
|-
| Verschleißwiderstand
| Härte zusammen mit Oberfläche und Belastungsart
|-
| feuchte Umgebung
| [[Korrosion|Korrosionsverhalten]] und Oberflächenschutz
|-
| wirtschaftliche Serie
| Werkstoffpreis, Fertigungszeit, Ausschuss, Oberfläche, Instandhaltung
|}

[[Datei:DensityVSYieldStrength.png|500px|rahmenlos|center]]

'''Merke:''' Ein einzelner Kennwert entscheidet fast nie allein.

{{BR}}
== Lerneinheit 2: Messwerte lesen – nicht nur Zahlen sammeln ==

Im [[Zugversuch]] werden Kraft und Längenänderung gemessen. Daraus entstehen Kennwerte wie Streckgrenze oder Dehngrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung. Der Versuch ist ein genormtes, zerstörendes Prüfverfahren.

[[Datei:Machine traction gunt wp300.jpg|500px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Stress v strain A36 2.svg|500px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Steel sample.JPG|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=-vqeah57z0w |500|center}}

'''Messwertansicht S235JR – Datenblattbezug:'''

{| class="wikitable"
! Kennwert
! Wert für den Vergleich
! Bedeutung
|-
| Mindeststreckgrenze ReH
| 235 MPa bei Nenndicke bis 16 mm
| Beginn bleibender Verformung darf nicht mit „Bruch“ verwechselt werden
|-
| Zugfestigkeit Rm
| 360 bis 510 MPa bei dünnen Flacherzeugnissen
| höchste technische Zugspannung im Zugversuch
|-
| Mindestbruchdehnung A
| 24 % bei 3 bis 16 mm Nenndicke
| zeigt die plastische Dehnfähigkeit unter der definierten Prüfbedingung
|}

'''Wichtig:''' Werte gelten nur im Rahmen der zugehörigen Norm, Erzeugnisform, Dicke und Lieferbedingung. Für reale Aufträge sind aktuelle Normen, Zeichnungen, Zeugnisse und Lieferantendaten maßgebend.

{{BR}}
== Lerneinheit 3: Härte, Gefüge und Werkstoffzustand ==

[[Härte]] beschreibt den Widerstand gegen das Eindringen eines Prüfkörpers. Sie ist nicht dasselbe wie Zugfestigkeit oder Zähigkeit.

[[Datei:Vickers hardness.svg|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=WjhMBmuIzHA |500|center}}

Ein Werkstoffname allein beschreibt nicht jede Eigenschaft. Gefüge und Zustand beeinflussen das Verhalten.

[[Datei:C35 ferrit perlit.jpg|500px|rahmenlos|center]]

'''Prüffrage an Dich:''' Welche Eigenschaft brauchst Du wirklich für die Bauteilfunktion – und mit welchem Prüfverfahren lässt sie sich sinnvoll absichern?

{{BR}}
== Lerneinheit 4: Drei Alternativen für den Sensorhalter ==

{| class="wikitable"
! Kriterium
! S235JR mit Korrosionsschutz
! 1.4301 X5CrNi18-10
! EN AW-5754
|-
| Dichte
| etwa 7,85 g/cm³
| etwa 7,9 g/cm³
| etwa 2,67 g/cm³
|-
| Steifigkeit
| hoch, E-Modul etwa 210 GPa
| ähnlich hoch wie Baustahl
| deutlich geringer, E-Modul etwa 69 GPa
|-
| Korrosionsstrategie
| Beschichtung oder anderer geeigneter Schutz erforderlich
| in vielen feuchten Alltagsumgebungen gut, Chloride gesondert prüfen
| gute Korrosionsbeständigkeit in vielen Anwendungen, Kontaktkorrosion beachten
|-
| Lasern und Abkanten
| gut geeignet
| gut geeignet, Kaltverfestigung bei Bearbeitung beachten
| gut geeignet, Biegeradius und Zustand beachten
|-
| Masse
| hoch
| hoch
| niedrig
|-
| Kostenwirkung
| günstiger Grundwerkstoff, zusätzliche Oberflächenkosten möglich
| höherer Materialpreis, dafür oft weniger Beschichtungsaufwand
| mittlerer Materialpreis, Geometrie kann wegen geringerer Steifigkeit angepasst werden müssen
|}

'''Kostenangaben sind bewusst relativ.''' Einkaufspreise ändern sich; im Betrieb zählt das aktuelle Angebot und die gesamte Prozesskette.

{{BR}}
== Lerneinheit 5: Fertigung verändert die Entscheidung ==

Werkstoff und Fertigungsverfahren müssen zusammenpassen. Ein preiswerter Werkstoff kann durch zusätzliche Bearbeitung, Beschichtung, Nacharbeit oder Ausschuss insgesamt teurer werden.

[[Datei:Laser cutting of a thick steel plate.jpg|500px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Press brake schematic.svg|500px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Biegeanimation 2D.gif|500px|rahmenlos|center]]

'''Gesamtkosten denken:''' Material + Zuschnitt + Umformen + Fügen + Oberfläche + Prüfung + Ausschuss + Instandhaltung.

'''Werkstatt-Hinweis:''' Die Medien zeigen Verfahren, geben aber keine Bedienanweisung. Praktische Arbeiten erfolgen nur mit betrieblicher Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung, freigegebenem Arbeitsmittel und zuständiger Aufsicht.

{{BR}}
== Lerneinheit 6: Korrosion ist eine Einsatzfrage ==

Korrosion ist die Wechselwirkung eines Werkstoffs mit seiner Umgebung, die zu messbaren Veränderungen führen kann. Auch nichtrostende Stähle sind nicht unter allen Bedingungen „rostfrei“.

[[Datei:Crevice corrosion of 316 stainless steel in desalination.jpg|500px|rahmenlos|center]]

'''Für den Fall:''' 1.4301 ist für viele feuchte Umgebungen gut geeignet, aber chloridhaltige Medien können kritisch sein. Aluminium kann bei ungünstigem Kontakt mit anderen Metallen und einem Elektrolyten [[Bimetallkorrosion|Kontaktkorrosion]] zeigen. S235JR benötigt im feuchten Einsatz einen geeigneten Korrosionsschutz.

{{BR}}
== Lerneinheit 7: Kosten bewerten – nicht nur Kilopreis ==

{| class="wikitable"
! Kostenblock
! Frage
|-
| Material
| Was kostet die benötigte Menge in der geforderten Lieferform?
|-
| Fertigung
| Welche Schneid-, Umform-, Füge- und Prüfzeiten entstehen?
|-
| Oberfläche
| Ist Beschichten, Beizen, Passivieren oder eine andere Behandlung erforderlich?
|-
| Qualität
| Wie hoch sind Prüfaufwand, Nacharbeit und Ausschussrisiko?
|-
| Nutzung
| Entstehen Reinigung, Korrosionsschutzpflege oder Ersatzteilkosten?
|}

'''Merke:''' Eine belastbare Werkstoffentscheidung vergleicht '''Gesamtkosten''' und '''technische Eignung''' gemeinsam.

{{BR}}
== Lerneinheit 8: Entscheidung begründen ==

Für den Ausbildungsfall gibt es keine universell richtige Lösung ohne betriebliche Prioritäten.

'''Plausible Begründung bei hoher Priorität auf Korrosionsarmut und geringer Wartung:''' 1.4301 ist eine starke Option, weil Steifigkeit und Blechverarbeitung zum Bauteil passen und in der beschriebenen, nicht dauerhaft chloridbelasteten Umgebung häufig kein zusätzlicher Beschichtungsprozess nötig ist.

'''Plausible Begründung bei hoher Priorität auf niedrige Herstellkosten und sicher beherrschtem Beschichtungsprozess:''' S235JR mit geeignetem Korrosionsschutz kann wirtschaftlicher sein.

'''Plausible Begründung bei hoher Priorität auf Masse:''' EN AW-5754 kann sinnvoll sein, wenn die geringere Steifigkeit konstruktiv berücksichtigt und Kontaktkorrosion vermieden wird.

'''Entscheidungsregel:''' Erst Anforderungen gewichten, dann Daten prüfen, danach Fertigung und Kosten einbeziehen und zuletzt die Restunsicherheit benennen.

{{BR}}
= Aufgaben mit begründetem Feedback =

{{BR}}
== Basisaufgaben ==

'''Basis 1:''' Ordne „geringe Durchbiegung“ dem passenden Kennwert zu.

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Feedback:''' Der E-Modul beschreibt die elastische Steifigkeit des Werkstoffs. Die tatsächliche Durchbiegung hängt zusätzlich stark von der Geometrie des Bauteils ab. Nur „hohe Festigkeit“ zu nennen wäre deshalb unvollständig.
</div>

'''Basis 2:''' Erkläre, warum Härte allein keine vollständige Werkstoffentscheidung ermöglicht.

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Feedback:''' Härte beschreibt nur einen Teil des Materialverhaltens. Für den Sensorhalter sind zusätzlich Steifigkeit, Korrosion, Fertigbarkeit und Kosten wichtig. Eine Entscheidung mit nur einem Kennwert blendet relevante Anforderungen aus.
</div>

{{BR}}
== Anwendungsaufgaben ==

'''Anwendung 1:''' Der Einkauf meldet, dass 1.4301 pro Kilogramm teurer ist als S235JR. Darf der Werkstoff deshalb sofort ausgeschlossen werden?

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Feedback:''' Nein. Der Kilopreis ist nur ein Kostenblock. Wenn bei S235JR Beschichtung, Handling, Nacharbeit oder spätere Instandhaltung hinzukommen, können die Gesamtkosten anders aussehen.
</div>

'''Anwendung 2:''' Die Konstruktion möchte ohne Geometrieänderung von Stahl auf EN AW-5754 wechseln. Welchen Punkt musst Du zuerst prüfen?

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Feedback:''' Prüfe die geforderte Steifigkeit und Verformung. Aluminium hat einen deutlich niedrigeren E-Modul als Stahl. Gleiche Form und gleiche Blechdicke führen deshalb nicht automatisch zu gleicher Steifigkeit.
</div>

{{BR}}
== Transferaufgaben ==

'''Transfer 1:''' Der Reinigungsprozess wird geändert und enthält künftig chloridhaltige Medien. Was passiert mit Deiner bisherigen Auswahl?

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Feedback:''' Die Einsatzbedingung hat sich geändert, also muss die Werkstoffauswahl neu bewertet werden. 1.4301 darf nicht automatisch weiterverwendet werden; chloridbeständigere Werkstoffe oder angepasste Schutzkonzepte können erforderlich sein.
</div>

'''Transfer 2:''' Die Stückzahl steigt von 200 auf 20.000 Stück pro Jahr. Welche Entscheidungsebene ändert sich besonders?

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Feedback:''' Die Fertigungs- und Kostenbetrachtung gewinnt stark an Gewicht. Automatisierung, Werkzeugkosten, Taktzeit, Materialausnutzung und stabile Serienprozesse können die wirtschaftlich beste Lösung verschieben, obwohl die technischen Anforderungen gleich bleiben.
</div>

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}

'''Was steht am Anfang einer begründeten Werkstoffauswahl?'''
(Die Anforderungen an Bauteil und Einsatzbedingungen)
(!Der niedrigste Kilopreis)
(!Die höchste Härte)
(!Die bekannteste Werkstoffbezeichnung)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welcher Kennwert beschreibt vor allem die elastische Steifigkeit eines Werkstoffs?'''
(Elastizitätsmodul)
(!Dichte)
(!Härte)
(!Bruchfarbe)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Kennwerte werden typischerweise aus einem Zugversuch abgeleitet?'''
(Streckgrenze beziehungsweise Dehngrenze und Zugfestigkeit)
(!Nur die Dichte)
(!Nur die Wärmeleitfähigkeit)
(!Nur die Oberflächenrauheit)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welcher Prüfkörper wird bei der Vickers-Härteprüfung verwendet?'''
(Eine Diamantpyramide)
(!Eine Gummikugel)
(!Ein Kupferdraht)
(!Eine Stahlplatte)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum ist EN AW-5754 für Leichtbau interessant?'''
(Es besitzt eine deutlich geringere Dichte als Stahl)
(!Es hat immer den höchsten E-Modul)
(!Es benötigt immer keine Prüfung)
(!Es ist unter allen Bedingungen korrosionsfrei)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Aussage zu 1.4301 ist für die Werkstoffauswahl wichtig?'''
(Chloridhaltige Medien müssen gesondert bewertet werden)
(!Der Werkstoff ist in jeder Umgebung vollständig korrosionsfrei)
(!Der Werkstoff besteht aus reinem Eisen)
(!Der Werkstoff kann nicht umgeformt werden)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Folge kann die Wahl von S235JR in feuchter Umgebung haben?'''
(Ein zusätzlicher geeigneter Korrosionsschutz kann erforderlich sein)
(!Der Werkstoff wird automatisch leichter)
(!Der E-Modul verdoppelt sich)
(!Das Bauteil benötigt grundsätzlich keine Oberfläche)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was gehört zu einer sinnvollen Kostenbetrachtung?'''
(Die gesamte Prozesskette einschließlich Oberfläche und Nacharbeit)
(!Nur der Preis pro Kilogramm)
(!Nur die Maschinenfarbe)
(!Nur die Lagerplatznummer)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was geschieht mit einem Werkstoffkandidaten, der ein Muss-Kriterium sicher nicht erfüllt?'''
(Er wird für diese Anwendung ausgeschlossen)
(!Er gewinnt automatisch die Auswahl)
(!Er wird nur nach dem Namen bewertet)
(!Er bleibt unabhängig vom Risiko erste Wahl)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Struktur macht eine Werkstoffentscheidung nachvollziehbar?'''
(Anforderung mit Eigenschaft und Konsequenz verknüpfen)
(!Nur den Werkstoffnamen nennen)
(!Nur eine Tabelle ohne Begründung abgeben)
(!Nur die billigste Alternative markieren)

{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==

<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Anforderung || Auswahlkriterium
|-
| E-Modul || Steifigkeit
|-
| Dehngrenze || Bleibende Verformung
|-
| Vickers || Härteprüfung
|-
| Korrosionsschutz || Lebensdauer
|-
| Fertigungsverfahren || Herstellbarkeit
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==

<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Thema
|-
| '''Zugversuch'''
| Streckgrenze und Zugfestigkeit
|-
| '''Vickersprüfung'''
| Härte
|-
| '''Laserschneiden'''
| Konturzuschnitt
|-
| '''Abkanten'''
| Biegeform
|-
| '''Beschichten'''
| Korrosionsschutz

|}
{{E}}

<br>

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==

<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Anforderung || Was beschreibt zuerst, was ein Bauteil leisten muss?
|-
| Steifigkeit || Welche Eigenschaft wird wesentlich durch den E-Modul beschrieben?
|-
| Vickers || Welches Härteprüfverfahren nutzt eine Diamantpyramide?
|-
| Korrosion || Wie heißt die schädigende Wechselwirkung eines Werkstoffs mit seiner Umgebung?
|-
| Abkanten || Wie heißt das Biegen von Blech an einer Kant- oder Gesenkbiegepresse?
|-
| Zugversuch || Welcher Versuch liefert unter anderem Streckgrenze und Zugfestigkeit?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==

<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Metallkunde+und+Werkstoffauswahl+Werkstoffentscheidung </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==

<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Eine Werkstoffauswahl beginnt mit der Klärung der { Anforderungen }. Für eine geringe elastische Verformung ist der { Elastizitätsmodul } wichtig. Der Zugversuch liefert unter anderem die { Zugfestigkeit }. Die Vickersprüfung bestimmt die { Härte }. In feuchter Umgebung muss das { Korrosionsverhalten } berücksichtigt werden. Ein zusätzlicher Beschichtungsprozess beeinflusst die { Gesamtkosten }. Bei Aluminium kann die geringere Steifigkeit eine Änderung der { Geometrie } erfordern. Eine belastbare Entscheidung verknüpft Daten mit einer nachvollziehbaren { Begründung }.
</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

'''Sicherheit:''' Aufgaben mit Werkstattbezug dürfen praktisch nur nach Unterweisung, dokumentierter betrieblicher Gefährdungsbeurteilung, Freigabe und unter der vorgesehenen Aufsicht durchgeführt werden. Ohne diese Voraussetzungen bearbeitest Du die Aufgabe ausschließlich theoretisch.

{{BR}}
=== Leicht ===
# [[Anforderungsprofil]]: Formuliere für den Sensorhalter fünf Muss- und drei Wunsch-Kriterien.
# [[Werkstoffkennwert]]: Erstelle eine Karte mit E-Modul, Dichte, Streck- oder Dehngrenze, Härte und Korrosionsverhalten und notiere jeweils, wofür der Kennwert nützlich ist.
# [[Medienanalyse]]: Wähle zwei der eingebetteten Werkstoffbilder und beschreibe, welche Information sie für eine Auswahl liefern und welche nicht.
# [[Kostenkette]]: Zeichne die Prozesskette vom Blech bis zum fertigen Halter und markiere mindestens vier Kostenstellen.

{{BR}}
=== Standard ===
# [[Entscheidungsmatrix]]: Vergleiche S235JR mit Korrosionsschutz, 1.4301 und EN AW-5754 anhand von mindestens sechs Kriterien und begründe Deine Gewichtung.
# [[Datenblattvergleich]]: Suche zwei aktuelle Herstellerdatenblätter zu geeigneten Blechwerkstoffen und markiere Kennwerte, Lieferzustand, Dicke und Normbezug.
# [[Fertigungsplanung]]: Plane theoretisch die Reihenfolge Laserschneiden, Entgraten, Abkanten, Fügen und Oberflächenbehandlung für zwei Werkstoffalternativen.
# [[Fachgespräch]]: Interviewe eine zuständige Fachkraft im Betrieb zur Frage, welche Werkstofffehler oder Nacharbeitskosten in der Praxis häufig unterschätzt werden.

{{BR}}
=== Schwer ===
# [[Variantenvergleich]]: Ändere die Einsatzbedingung auf regelmäßige chloridhaltige Reinigung und entwickle eine neue Werkstoffentscheidung mit Quellenbezug.
# [[Serienfertigung]]: Untersuche, wie sich eine Stückzahlsteigerung auf 20.000 Stück pro Jahr auf Materialausnutzung, Werkzeugstrategie, Taktzeit und Auswahl auswirkt.
# [[Versuchsplanung]]: Entwirf ohne praktische Durchführung einen Prüfplan, mit dem Du zwei Werkstoffalternativen hinsichtlich Steifigkeit, Festigkeit und Korrosionsverhalten absichern würdest.
# [[Entscheidungsvorlage]]: Erstelle eine einseitige technische Entscheidungsvorlage für Ausbilder, Konstruktion und Einkauf mit Anforderung, Alternativen, Risiken, Kostenwirkung und Empfehlung.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =

# [[Änderungsmanagement]]: Der Kunde fordert plötzlich eine Reinigung mit chloridhaltigem Medium. Zeige, welche Annahmen der bisherigen Werkstoffentscheidung ungültig werden und welche Informationen neu beschafft werden müssen.
# [[Leichtbau]]: Begründe, warum ein Wechsel von Stahl zu Aluminium trotz ähnlicher Festigkeitswerte eine Geometrieänderung erforderlich machen kann.
# [[Lebenszykluskosten]]: Vergleiche eine billige, beschichtete Stahllösung mit einer teureren nichtrostenden Lösung über die Nutzungsdauer. Nenne mindestens vier Kosten- oder Risikotreiber.
# [[Prüfstrategie]]: Ein Lieferant nennt nur einen Härtewert. Erkläre, warum das für die Freigabe des Sensorhalters nicht reicht und welche zusätzlichen Nachweise Du verlangen würdest.
# [[Fertigungsänderung]]: Die Serie soll künftig nicht mehr gekantet, sondern aus einem Profil hergestellt werden. Leite ab, welche Auswahlkriterien dadurch wichtiger oder unwichtiger werden.
# [[Unsicherheit]]: Zwei Werkstoffe erfüllen alle Muss-Kriterien nahezu gleich gut. Entwickle eine faire Entscheidungsregel und zeige, wie Du Unsicherheit und fehlende Daten dokumentierst.

{{BR}}
= Lernnachweis =

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du eine Werkstoffentscheidung '''nachvollziehbar und prüfbar''' aufbauen kannst.

# [[Anforderungsprofil]]: Muss- und Wunsch-Kriterien mit Einsatzbedingungen
# [[Alternativenvergleich]]: mindestens drei geeignete Werkstoffoptionen
# [[Kennwertbezug]]: passende Werkstoffkennwerte und deren Bedeutung
# [[Fertigungsbezug]]: Auswirkungen auf Schneiden, Umformen, Fügen und Oberfläche
# [[Kostenbezug]]: Material-, Prozess-, Qualitäts- und Nutzungskosten
# [[Risikoanalyse]]: Korrosion, Kontaktpaarungen, Lieferzustand und offene Daten
# [[Quellenprüfung]]: Normbezug, Herstellerdatenblätter und belastbare Fachquellen
# [[Entscheidungsbegründung]]: klare Empfehlung mit benannten Grenzen und Alternativen

<br>
<br>

{{BR}}
= Fachliche Quellen und Medienrechte =

'''Fachliche Grundlagen:'''

# [https://de.wikipedia.org/wiki/Werkstoffauswahl Wikipedia: Werkstoffauswahl] – Auswahl nach Anforderungen, Eigenschaften, Normen und Datenblättern.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Zugversuch Wikipedia: Zugversuch] – Grundlagen und Kennwerte des Zugversuchs; Verweis auf DIN EN ISO 6892-1.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Stahl Wikipedia: Stahl] – Grundlagen zu Stahl, Dichte und Verarbeitung.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Aluminium Wikipedia: Aluminium] – Dichte und Elastizitätsmodul von Aluminium.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Nichtrostender_Stahl Wikipedia: Nichtrostender Stahl] – Einordnung von 1.4301 und Hinweise zu chloridhaltigen Medien.
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion Wikipedia: Korrosion] – Grundbegriffe und Einfluss der Umgebung.
# [https://www.baua.de/DE/Themen/Arbeitsgestaltung/Gefaehrdungsbeurteilung/Gefaehrdungsbeurteilung BAuA: Gefährdungsbeurteilung] – betriebliche Grundlage für sicheres Arbeiten.
# [https://www.dguv.de/akademie/praxisfelder/metall/index.jsp DGUV Akademie: Metallwerkstatt] – Gefährdungen und Schutzmaßnahmen in der Metallbearbeitung.
# [https://www.thyssenkrupp-materials-processing-europe.com/en/c-steel/hot-strip/s235jr-s355k2/s235jr thyssenkrupp Materials Processing Europe: S235JR] – Kennwerte nach DIN EN 10025-2.
# [https://en.wikipedia.org/wiki/5754_aluminium_alloy Wikipedia: 5754 aluminium alloy] – typische Dichte und E-Modul der Legierung.
# [https://worldstainless.org/about-stainless/properties/corrosion-properties/ worldstainless: Corrosion properties] – Grenzen der Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle.

'''Geprüfte Wikimedia-Commons-Medien und Lizenzen laut jeweiliger Dateiseite:'''

# [[Datei:Alloy and metal samples - Beryllium-Copper, Inconel, Steel, Titanium, Aluminum, Magnesium.jpg|120px]] Bill Abbott – CC BY-SA 2.0.
# [[Datei:Steel samples.jpg|120px]] Mercurybds – CC BY 3.0.
# [[Datei:DensityVSYieldStrength.png|120px]] Enzoaubery – CC BY-SA 4.0.
# [[Datei:Machine traction gunt wp300.jpg|120px]] Cdang – Public Domain.
# [[Datei:Stress v strain A36 2.svg|120px]] Slashme und Bearbeitende – CC BY-SA 3.0 beziehungsweise GFDL laut Dateiseite.
# [[Datei:Steel sample.JPG|120px]] Trociny-atakujo – CC0.
# [[Datei:Vickers hardness.svg|120px]] Freundchen – CC0.
# [[Datei:C35 ferrit perlit.jpg|120px]] Eisenbeisser – CC BY-SA 4.0.
# [[Datei:Laser cutting of a thick steel plate.jpg|120px]] Chutianlaser – CC BY-SA 3.0.
# [[Datei:Press brake schematic.svg|120px]] URMEL, Bearbeitung Wizard191 – CC BY-SA 3.0 beziehungsweise GFDL laut Dateiseite.
# [[Datei:Biegeanimation 2D.gif|120px]] Borowski – Public Domain.
# [[Datei:Crevice corrosion of 316 stainless steel in desalination.jpg|120px]] Webcorr – CC BY-SA 3.0.

'''YouTube-Hinweis:''' Die eingebetteten Videos „Zugversuch an Stahl, Werkstoffprüfung“ von Bender-Ferndorf und „Härteprüfung nach Vickers“ vom BFSV Verpackungsinstitut Hamburg werden nur über YouTube eingebettet. Für sie wird hier keine freie OER-Lizenz behauptet. Es wurden keine Sofatutor-Medien verwendet.

{{BR}}
= OERs zum Thema =

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Werkstoffauswahl </iframe>

<br>

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =

{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Metallkunde und Werkstoffauswahl – Eine Werkstoffentscheidung begründen]]'''
# [[Werkstoffkunde]]
# [[Metallkunde]]
# [[Werkstoffauswahl]]
# [[Werkstoffprüfung]]
# [[Zugversuch]]
# [[Härteprüfung]]
# [[Korrosion]]
# [[Fertigungsverfahren]]
# [[Qualitätsmanagement]]
# [[Kostenrechnung]]
|}

[[Kategorie:Metalltechnik]]
[[Kategorie:Werkstofftechnik]]
[[Kategorie:Werkstoffkunde]]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]
[[Kategorie:Werkstoffprüfung]]
[[Kategorie:Korrosion]]
[[Kategorie:Ausbildung]]
[[Kategorie:Berufliche Bildung]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Metallkunde und Werkstoffauswahl – Eine Werkstoffentscheidung begründen - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt