Junge Forscherinnen lernen Verbundwerkstoffe kennen

Menschengruppe auf Treppe.
Bei einem Forschertag am Institut für Werkstofftechnik wurden die Gewinner des diesjährigen Schülerwettbewerbs des Sonderforschungsbereichs „TRIP-Matrix-Composite“ ausgezeichnet. Unter dem Motto „Wer einknickt, verliert“ entwickelten Schüler ihren eigenen Verbundwerkstoff.

Insgesamt wurden von 102 Teilnehmerinnen und Teilnehmern 49 „Turm-Projekte“ eingereicht. Die Gewinnerinnen des diesjährigen Schülerwettbewerbes sind Karla Schäller und Zilan Bozkina – beide Schülerinnen der 10. Klasse des Gymnasiums Einsiedel in Chemnitz. Ihre eingereichte Turmvariante konnte einer Druckbelastung bis zu einer Kraft von 3.4 kN ( » 350 kg) standhalten bei einem Eigengewicht des Turmes von nur 106 g, einer Gesamthöhe von 41.5 cm und einer Grundfläche von 12 × 12.8 cm². Die Schülerinnen hatten für ihre Konstruktion Fichtenholz mit einer Dichte von ca. 0.5 g/cm3 verwendet. Der zweitstabilste Turm hielt immer noch einer Kraft von 1.5 kN ( » 150 kg) stand bei einem Eigengewicht von 138 g.

Wie entstehen eigentlich Verbundwerkstoffe? Welchen Einfluss haben Ausgangsmaterialien und Herstellungsverfahren auf die Eigenschaften eines Verbundwerkstoffs? Und wie lässt sich die Belastbarkeit eines solchen Werkstoffs überprüfen?

Für den Schülerwettbewerb „Wer einknickt, verliert“ sollte ein Turm gebaut werden, der ein geringes Eigengewicht aufweist und einem hohen Belastungsdruck standhält. Für die Turmkonstruktion sollten nur die Materialien Pappmaschee oder Papier, Holzstäbchen, Trinkhalmen, Bastelkleber, Leim und Tesafilm, Heißkleber, Schnur und Draht zum Einsatz kommen. Der Turm sollte eine Mindesthöhe von 40 cm und eine maximale Höhe von 50 cm aufweisen und keine Spitze haben.

Besonders wichtig sind beim Schülerwettbewerb der Weg vom Erkenntnisgewinn zur Umsetzung und die Verbindung von Theorie und Praxis. In der Jury des Wettbewerbs engagieren sich Wissenschaftler des Sonderforschungsbereichs 799, Studierende der TU Bergakademie Freiberg, die Deutsche Gesellschaft für Materialkunde DGM e. V. sowie die Stiftung "Sachsen. Land der Ingenieure".

Am Forschertag finden im Anschluss an die Preisverleihung verschiedene Workshops statt, in denen die Preisträger gemeinsam mit den Freiberger Wissenschaftlern sowohl moderne Methoden zur Werkstoffherstellung (3D Druck) als auch zur Datenvisualisierung in einem innovativen Projektionsraum für Virtual-Reality Erfahrungen (CAVE) kennenlernen können. Den Abschluss des Tages bildet ein Workshop zu modernen Funktionswerkstoffen – den Formgedächtnislegierungen. Innerhalb der Workshops können die Nachwuchsforscher Erfahrungen und Wissen sammeln, selbst aktiv werden und viele kleine Überraschungen erleben.

http://tu-freiberg.de/fakult5/iwt

https://tu-freiberg.de/forschung/sfb799

Ansprechpartner: 
Dr. Anja Weidner, Telefon 03731 39 2124