Konstruieren mit Keramik in der Praxis

Herausforderungen, Chancen und Potenziale neuer keramischer und faserkeramischer Material- und Strukturkonzepte

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Auf einen Blick

2 Tages-Seminar
neuer Termin in Planung
in Ostfildern

Veranstaltung Nr. 34976.00.001


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Beschreibung

Keramische und insbesondere faserkeramische Werkstoffe (Ceramic Matrix Composites, CMCs) bieten ein großes Potenzial, um höhere Temperaturbeständigkeit und größere Schadenstoleranz zu erreichen. Neben Werkstoffen und Bauweisen stellen auch Verfahren zur Fertigung hoch belastbarer keramischer Leichtbaustrukturen eine entscheidende Rolle hinsichtlich der Wettbewerbsvorteile.
Eine bestimmende Eigenschaft der Keramiken ist ihre Sprödigkeit. Diese verlangt eine ganzheitliche Systembetrachtung, um die spezifischen Vorteile zur Geltung zu bringen.
Der Schritt von der monolithischen Keramik zum faserverstärkten keramischen Werkstoff eröffnet durch die gewonnene Schadenstoleranz für den Konstrukteur einen deutlich erweiterten Gestaltungsspielraum. Insbesondere bei Anwendungen in thermal belasteten Strukturen können die faserverstärkten Keramiken ihre Vorteile ausspielen. Bauteile müssen anforderungs- und fertigungsgerecht ausgelegt werden, um so die Leistung zu verbessern sowie die Herstellungskosten zu senken.

Das Seminar wird aufgelockert durch Feedbackrunden mit den Teilnehmern und der Demonstration von kleinen Bauteilen aus der praxisnahen Anwendung.

In Zusammenarbeit mit der Fachabteilung Ceramic Composites, CCeV.

Ziel des Seminars

In diesem Seminar lernen Sie, entlang der gesamten Prozesskette mit den spröden keramischen und faserkeramischen Werkstoffen praxisgerecht umzugehen, daraus Bauteile zu entwickeln und diese kostengünstig herzustellen.
Die einzelnen Ziele:
> Sie lernen gängige monolithische keramische und faserkeramische Werkstoffe mit ihren spezifischen Eigenschaften kennen, und entwicklen ein Werkstoffverständnis
> Sie erlernen den Umgang und die Konstruktion mit spröden Werkstoffen, insbesondere Faserkeramiken
> Sie gestalten keramikgerecht
> Sie verwenden Konstruktionsregeln für thermal belastete Strukturen
> Sie erkennen potenzielle Anwendungsbereiche

Sie erhalten Qualität
Das Qualitätsmanagementsystem der Technischen Akademie Esslingen ist nach DIN EN ISO 9001 und AZAV zertifiziert. DQS-Zertifizierung

Teilnehmerkreis

> Ingenieure und Konstrukteure, Entwickler, Ausbilder, Abteilungs-, Team- und Gruppenleiter
> aus den Branchen Luft und Raumfahrt, Energieerzeugung, Motorenhersteller, Konstruktions-/Ingenieurbüros für thermal belastete Systeme, Automobilhersteller/-zulieferer, Maschinen-/Apparatebau, Organisationen zur Aus- und Weiterbildung, Erwachsenenfortbildung

Seminarthemen im Überblick

Stand der letzten Durchführung:

Dienstag, 6. Dezember 2016
9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr

S. Hofmann

1. Eigenschaften und Herstellung faserkeramischer Verbundwerkstoffe
> prinzipielle Besonderheiten und Eigenschaften keramischer Faserverbundwerkstoffe (CMC)
> typische Verstärkungsfasern
> Herstellverfahren zur Erzeugung von CMC

2. Grenzflächeneigenschaften zwischen Faser und Matrix
> mikromechanische Beschreibung
> geeignete Materialkonzepte
> schadenstolerantes Materialverhalten

3. Simulation und Berechnung von faserverstärkten Keramiken
> Eigenschaften bei Hochtemperatur und Langzeitbelastung
> Modellansätze zur Beschreibung des mechanischen Verhaltens
> exemplarische finite-Element-Berechnung einer C/SiC-Düse
> nicht-lineare Modelle und Versagensmodelle

4. Anwendungsgebiete keramischer Faserverbundwerkstoffe
> Komponenten des Luftfahrtantriebs (Turbine, Propellerbremse)
> keramische Fahrzeug- und Maschinenkomponenten (Bremse, Reibbeläge)
> keramische Komponenten in Kraftwerken (Wärmetauscher, Turbine)
> biomorphe Keramiken für den ballistischen Schutz
> ausdehnungsarme Strukturen
> Beschichtungen


Mittwoch, 7. Dezember 2016
9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr

H. Weihs

5. Konstruktion mit monolithischen Keramiken
> Basiseigenschaften
> Herstellung
> Konstruktionsregeln
> Anwendungsbeispiele

6. Schadenstoleranz durch Faserkeramik
> Basiseigenschaften
> Anwendungsgebiete
> Konstruktionsregeln

7. Faserkeramische Konstruktionselemente und thermales Design
> Anbindungstechnik
> Materialübergänge
> thermales Bauteildesign
> Isoliertechnik

8. Entwicklung eines keramischen Thermalschutzsystems
> Fallbeispiel einer Systemauslegung
> Strukturanbindung
> Entwicklungsschritte
> Qualifikation

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.
Beim gemeinsamen Mittagessen findet ein reger Austausch mit den Referenten statt. Jeder Teilnehmer erhält zu Beginn des Seminars eine Mappe mit ausführlichen Seminarunterlagen.

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