Diplom Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie

Steckbrief

FakultätFakultät 5 - Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie
AbschlussDipl.-Ing.
Regelstudienzeit10 Semester
StudienbeginnWinter- und Sommersemester (i.d.R. aber zum Wintersemester)
Zulassungsvoraussetzungen

Abitur bzw. fachgebundene Hochschulreife oder eine als gleichwertig anerkannte Zugangsberechtigung

BewerbungsfristFür Bewerber mit deutschem Schulabschluss bis 30.09. (für Beginn Wintersemester) oder 31.03. (für Beginn Sommersemester), alle Übrigen siehe „Jetzt bewerben“
Sprachedeutsch

Studienkonzept

NEU Der Diplomstudiengang Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie wurde umgestaltet und heißt nun Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie. Es besteht nun auch die Möglichkeit, diesen Studiengang im Bachelor und Master zu studieren. 

Werkstoffe bestimmen unser Leben! Hochleistungsstähle im Automobil können im Notfall unser Leben retten, Leichtbauwerkstoffe sparen viele Millionen Tonnen Erdöl, moderne Kommunikationssysteme wären ohne Hochleistungswerkstoffe nicht denkbar. Um diese Produkte erzeugen zu können, müssen die Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden. Dafür ist es wichtig zu wissen, was die Werkstoffeigenschaften beeinflusst und wie Werkstoffe mit den gewünschten Eigenschaften hergestellt werden. Von Glas, Keramik, Kunststoffen und Metallen bis zu den Verbundwerkstoffen oder Halbleitermaterialien ist die Palette der Werkstoffe so breit, dass Studierende sich in einem einzigen Studiengang auf bestimmte Gruppen fokussieren müssen. Daher liegt der Schwerpunkt auf metallischen Werkstoffen und Halbleitermaterialien.

Ablauf des Studiums Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie

Im Grundstudium (1. bis 4. Semester) werden Grundladen u. a. in Physik, Chemie und Ingenieurwissenschaften sowie Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie vermittelt. Dabei werden die Zusammenhänge zwischen dem Herstellungsprozess, der inneren Struktur der Werkstoffe und den Werkstoffeigenschaften dargestellt und die Bedingungen für einen effizienten Werkstoffeinsatz erklärt. Da die Erzeugung der Werkstoffe auf deren Verarbeitung und Nutzung ausgerichtet ist, werden diese Zusammenhänge im Studium an verschiedenen Beispielen veranschaulicht. 20 Prozent der Lehrveranstaltungen sind deshalb Praktika.

Im Verlauf des Studiums wird die gesamte Kette von der Werkstofferzeugung über die Nutzung bis zum Recycling betrachtet, um eine nachhaltige Verwendung unserer Rohstoffe, auch der Sekundärrohstoffe bei der Wiederverwertung, sicherzustellen.

Im Hauptstudium absolvieren die Studierenden eine von sechs möglichen Studienrichtungen und können sich hierdurch je nach persönlichem Interesse und Karrierezielen spezialisieren. Im 7. Semester wird eine studentische Belegarbeit im Rahmen eines fünfmonatigen Praktikums in der Industrie oder an einer Forschungseinrichtung angefertigt. Die Diplomarbeit bildet schließlich den erfolgreichen Abschluss des Diplomstudiums. 

Ausgezeichnete Studienbedingungen

Studierende finden beste Studienbedingungen durch eine solide fachliche Betreuung. Ihnen stehen modernste Geräte und Laborausrüstungen zur Verfügung. Den Studierenden bietet sich die Möglichkeit, als studentische Hilfskraft frühzeitig in die wissenschaftliche Arbeit einbezogen zu werden und eng mit den Doktoranden und Doktorandinnen an der Erforschung der neuen Verbundwerkstoffe zusammen zu arbeiten.

An Deutschlands Universitäten einmalig ist die in Freiberg praktizierte enge Verknüpfung zwischen Herstellungstechnologien, Werkstoffeigenschaften und Anwendungen sowie der inneren Struktur der Werkstoffe. Besonders dieses Verständnis ist eine wesentliche Voraussetzung für einen erfolgreichen Diplom-Ingenieur oder eine erfolgreiche Diplom-Ingenieurin im Bereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie. Und genau hierin unterscheidet sich das Studium in Freiberg deutlich von anderen Universitäten in Deutschland.

Studienablauf

Studienablauf Diplom Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie

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Studienrichtungen

Werkstoffwissenschaft

Studierende lernen, wie die Eigenschaften von metallischen und keramischen Werkstoffen sowie die Eigenschaften von Halbleitern mit deren Kristallstruktur und Mikrostruktur zusammenhängen. Insbesondere werden Prinzipien vermittelt, wie man die Eigenschaften dieser Werkstoffe durch die Gestaltung deren Mikrostruktur mit Hilfe physikalischer und chemischer Prozesse gezielt einstellen kann. Konkrete Inhalte sind u. a. 

  • Physikalische und chemische Grundlagen der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in metallischen, keramischen und halbleitenden Materialien bzw. Werkstoffen
  • Eigenschaften metallischer, keramischer und halbleitender Materialien und deren Verbunde
  • Beeinflussbarkeit von mechanischen, elektrischen, magnetischen, optischen und thermischen Eigenschaften auf festkörperphysikalischer und festkörperchemischer Grundlage
  • Modellierung thermodynamischer und kinetischer Prozesse
  • Fortgeschrittene Methoden der modernen Struktur- und Mikrostrukturanalytik
  • Entwicklung neuer Materialien bzw. Werkstoffe auf der Basis der physikalisch-chemischen Grundlagen sowie der thermodynamischen und reaktionskinetischen Modellierung
  • Nutzung der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen für mikrostrukturbasiertes, eigenschaftsorientiertes Design von metallischen, keramischen und halbleitenden Materialien sowie von Werkstoffverbunden

Werkstofftechnik

In dieser Studienrichtung stehen das Verhalten von Werkstoffen im Betriebseinsatz sowie Maßnahmen zum Bauteildesign wie Wärmebehandlung, Oberflächentechnik, Korrosionsschutz und Fügetechnik im Vordergrund. Konkrete Inhalte sind u. a.

  • Kenntnis der Werkstoffschädigungsprozesse
  • Bruchmechanische und hochdynamische Werkstoffprüfung
  • Fortgeschrittene Prüfverfahren zur Eigenschaftscharakterisierung
  • Praktische Kenntnisse der Wärmebehandlung und der mechanischen Werkstoffprüfung
  • Moderne werkstofftechnische Maßnahmen zum werkstoffgerechten Bauteildesign wie thermochemische Verfahren, Behandlung mit Laser- und Elektronenstrahlen
  • Korrelation der Werkstoffstruktur mit den mechanischen Werkstoff- und Bauteileigenschaften
  • Entwicklung, Prüfung, Verarbeitung, Veredelung und Anwendung optimierter bzw. neuer Werkstoffe

Nichteisenmetallurgie

Studierende erlernen die Technologien zur Erzeugung von Nichteisenmetallen, deren Anwendungen und Einsatzgebiete ebenso wie Fragen der nachhaltigen Nutzung und des Recyclings. Konkrete Inhalte sind u. a. 

  • Theoretische Grundlagen, Verfahren und Anlagen zur Erzeugung und Verarbeitung von Nichteisenmetallen
  • Thermodynamik und Kinetik metallurgischer Prozesse
  • Reinststoffe und Elektronikwerkstoffe
  • Auswirkungen von Prozessen und Prozessentwicklungen auf die Umwelt
  • Werkstoffrecycling
  • Komplexe Zusammenhänge der Wertstoffkreisläufe

Stahltechnologie

Die Studierenden erwerben Kenntnisse und Fähigkeiten bzgl. Grundlagen und Technologien zur Herstellung von Roheisen und Stahl, Stahlwerkstoffen und deren Optimierung für unterschiedliche Einsatzfelder. Konkrete Inhalte sind u. a. 

  • Metallurgie und Technologie der Eisen- und Stahlerzeugung und globale Trends (Dekarbonisierung der metallurgischen Prozesse, Schließen der Materialkreisläufe, Energieeffizienz)
  • Rohstoffkompetenzen in der Eisen- und Stahlerzeugung (Materialkreisläufe, sekundäre Rohstoffe, By-Produkte der Eisen- und Stahlerzeugung, Circular Economy und Nachhaltigkeit der Eisen- und Stahlerzeugung)
  • Thermodynamik und Kinetik primär- und sekundärmetallurgischer Prozesse
  • Eisenwerkstoffe, Anwendung der Eisenwerkstoffe
  • Digitale Kompetenzen in der Metallurgie (Datenanalytik, Datenbanken, numerische Simulation, Prozessmodellierung)
  • Entwicklung, Einstellung der Eigenschaften, Nachbehandlung, Qualitätssicherung von Stahlwerkstoffen. Anwendung von Stahlwerkstoffen
  • Aspekte des Werkstoffrecyclings sowie des Umweltschutzes in der gesamten technologischen Kette 

Gießereitechnik

Den Studierenden werden alle wesentlichen Aspekte des modernen Gießereiwesens vermittelt – dazu gehören u. a. Kenntnisse über Gieß- und Formverfahren, Gusswerkstoffe sowie den Ablauf von Prozessen in den Gießereien. Konkrete Inhalte sind u. a.

  • Gesamtes Gebiet des Fertigungsverfahrens Gießen
  • Gestaltung des Gießereiprozesses
  • Management und Kompetenz für Leitungsfunktionen
  • Aspekte der Material- und Energieeffizienz
  • Umweltschutz und Qualitätssicherung

Umformtechnik

Die Studierenden lernen die Umformverfahren und welche Wechselwirkungen zwischen Umformprozess, Umformverhalten und Eigenschaftsentwicklung metallischer Werkstoffe bestehen. Weitere Schwerpunkte im Studium sind die Modellierung und die Simulation von Umformprozessen sowie die Entwicklung neuer Anlagenkonzepte. Konkrete Inhalte sind u. a. 

  • Grundlagen der bildsamen Formgebung
  • Theorie, Modellierung und Simulation der Umformtechnik
  • Technologische und werkstofftechnische Beeinflussung der Eigenschaften von Halbzeugen und Bauteilen aus Fe- und NE-Werkstoffen
  • Werkstoffmechanismen zur gezielten Eigenschaftsveränderung in den einzelnen Stufen der Prozessketten
  • Zusammenhänge zwischen Wärmebehandlung, Prozesskettenverknüpfung und Automatisierung bis hin zur Simulation von Prozessabläufen und mathematisch-physikalischen Modellierung
  • Experimentelle Herangehensweisen für praxisverbundene Entwicklungstätigkeiten
  • Wirtschaftliche, energetische und ökologische Bewertung

Berufsfelder

Werkstofferzeugung, -verarbeitung, -anwendung, -entwicklung: z. B. Betriebs- und Entwicklungsingenieur, Qualitätssicherung

weitere Tätigkeitsfelder: z. B. Öffentlicher Dienst in Bundes- und Landesbehörden, Berufsgenossenschaften, private und öffentliche Prüfinstitute

Absolvent: "Werkstoffe sind die Grundlage unseres Alltags!" zum Absolventeninterview

Jetzt bewerben

Deutsche Studienbewerber:innen sowie Studienbewerber:innen mit deutscher Hochschulzugangsberechtigung (deutsches Abitur) oder ausländische Studierende, die bereits an einer Hochschule in Deutschland studiert haben (Hochschulwechsler), bewerben sich bitte über das Online-Bewerber-Portal.

Für ausländische Studierende gilt ein davon abweichendes Bewerbungsverfahren mit früheren Bewerbungsfristen, welches Sie auf unserer Webseite unter tu-freiberg.de/international/bewerbung-bachelor-diplom finden.

Informationen zum früheren Studiengang Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie gibt es hier.

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