Materiaalkunde

Materiaalkunde voor werktuigbouwkundigen. Centraal in dit vak staat de onderlinge verwevenheid van

1. Het werktuigbouwkundige ontwerp

2. De eigenschappen van materialen

3. De productiemethode

4. De nano- en micro-structuur van materialen.

Alle materiaalfamilies worden behandeld: polymeren, elastomeren, metalen, glas en keramische en hybride materialen. De ordening van materialen en productieprocessen wordt beschreven. Op basis hiervan wordt een methodologie gepresenteerd om de selectie van materialen te optimaliseren in relatie tot het werktuigbouwkundige ontwerp. Bij het selecteren van materialen komen zowel materiaal-technische aspecten aan bod als duurzaamheid, milieubelasting en kosten.

De belangrijkste macroscopische materiaaleigenschappen ("the big picture") voor werktuigbouwkundige ontwerpers worden behandeld:

• Dichtheid

• Stijfheid en elasticiteit

• Plasticiteit en sterkte

• Breuk en taaiheid

• Vermoeiingssterkte

• Thermische eigenschappen

• Kruip

• Elektrische en diëlektrische eigenschappen

• Magnetisme

• Optische eigenschappen

• Duurzaamheid

De onderliggende fysica van deze materiaaleigenschappen wordt uitgelegd ("drilling down").

Een methode voor de selectie van een geschikt productieproces voor de verwerking van het materiaal in relatie tot de dimensies, afwerking, vorm, gewicht en aantal eenheden van het product wordt gepresenteerd. De evolutie van de microstructuur van het materiaal tijdens de productie wordt beschreven. De basisbegrippen die hiervoor nodig zijn worden uitgelegd in twee "guided learning units" over de kristallografie van materialen, fase diagrammen en fasetransformaties.