Werkstofftyps

Werkstofftyp ist eine Bezeichnung in der Werkstoffwissenschaft, die Materialien nach gemeinsamen Merkmalen gruppiert, um sie zu beschreiben, zu vergleichen und bei der Auslegung technischer Systeme auszuwählen. Typen ergeben sich aus der Zusammensetzung, der Mikrostruktur und den charakteristischen Eigenschaften eines Materials; häufiger werden mehrere Kriterien kombiniert, um spezifische Anforderungen zu adressieren.

Die wichtigsten Hauptgruppen sind Metallwerkstoffe, Nichtmetalle und Verbundwerkstoffe. Metallwerkstoffe umfassen Legierungen wie Stahl, Edelstahl, Aluminium- und Titanlegierungen; sie zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Duktilität und oft gute Wärmeleitfähigkeit aus, sind aber meist dichter. Nichtmetalle umfassen Kunststoffe (Polymere), Keramiken und Gläser; Kunststoffe bieten geringe Dichte und Formbarkeit, Keramiken und Gläser weisen hohe Härte und Temperaturbeständigkeit auf, oft aber Sprödigkeit. Verbundwerkstoffe kombinieren eine Matrix (häufig Polymer) mit Verstärkungsstoffen (Fasern oder Partikel) und erreichen hohe Festigkeiten bei geringem Gewicht.

Zu konkreten Beispielen gehören Stahl, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Siliziumkarbid, Glas sowie glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) und kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK).

Die Wahl eines Werkstofftyps richtet sich nach Belastungen, Umgebungsbedingungen, Temperatur, Kosten und Verfügbarkeit. Neue Werkstofftypen wie Funktionswerkstoffe, Biomaterialien oder additiv gefertigte Materialien prägen gegenwärtig die Materialauswahl und -entwicklung.