Bauteilstoffen

Bauteilstoffe sind Materialien, die zur Herstellung einzelner Bauteile in technischen Systemen verwendet werden. Sie unterscheiden sich von Baustoffen, die Tragstrukturen bilden, indem sie gezielt Eigenschaften für Funktionen wie Festigkeit, Leichtbau oder Verschleißfestigkeit bereitstellen. Typischerweise umfasst der Begriff Metalle, Polymere, Keramiken und Verbundwerkstoffe.

Zu den wichtigsten Kategorien gehören Metalle (Stahl, Aluminium, Titan), Polymere (Polyamide, Polycarbonate, PEEK), keramische Werkstoffe (Aluminiumoxid, Siliziumkarbid) sowie faserverstärkte Verbundstoffe (CFK, GFK). Hybride Materialien und speziell legierte Werkstoffe ergänzen das Spektrum. Die Wahl hängt von Beanspruchung, Umgebung und Fertigung ab.

Charakteristische Eigenschaften von Bauteilstoffen umfassen Festigkeit, Steifigkeit, Zähigkeit, Härte, Wärmeleitfähigkeit, Korrosions- und Verschleißbeständigkeit sowie Temperaturbeständigkeit. Der Entwurf berücksichtigt außerdem Fertigungsverfahren, Kosten und Lebensdauer, wodurch oft Kompromisse zwischen Gewicht, Kosten und Leistung nötig sind.

Verarbeitung und Herstellung erfolgen je nach Materialtyp durch Gießen, Schmieden, Wärmebehandlung oder Umformung (Metalle); Spritzgießen, Extrusion oder Thermoformen (Polymere); Sintern oder Hochtemperaturbearbeitung (Keramiken); sowie Laminieren oder Prepreg-Verbundbauweise (Verbundstoffe). Additive Fertigung gewinnt an Bedeutung für Prototypen und komplexe Geometrien.

Anwendungsfelder liegen in Automobil- und Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Medizintechnik sowie im Bauwesen. Bauteilstoffe unterliegen Normen und Prüfungen (z. B. ISO, EN, ASTM) und werden zunehmend unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ausgewählt; Recyclingfähigkeit und Lebenszyklusanalyse spielen eine wachsende Rolle.