Werkstoffe sind Arbeitsmittel, also Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe. Diese werden durch Verfahrensschritte, wie zum Beispiel Schmelzen, Formen oder Gießen weiterverarbeitet. Es entsteht somit ein neues Fertigerzeugnis.
Jeder Werkstoff zeichnet sich durch seine speziellen Werkstoffeigenschaften aus. Verformbarkeit spielt eine wichtige Rolle und kann zum Beispiel durch Größen wie Elastizität, Viskosität oder Plastizität beschrieben werden. Weitere wichtige Werkstoffdaten sind optisches, magnetisches und elektrisches Verhalten, sowie Korrosions- und Hitzebeständigkeit.
Anhand ihrer Merkmale lassen sich Werkstoffe in Klassen unterteilen. Die bekanntesten Werkstoffklassen und deren Eigenschaften sind unter anderem:
- Metallische Werkstoffe: Oberflächenglanz, hohe Wärmeleitfähigkeit
Metalle werden meist als Legierung verwendet, und zum Beispiel im Karosseriebau eingesetzt. Im Zuge des Leichtbaus wird hier zunehmend Aluminium verwendet.
- Keramische Werkstoffe: Isolatoren, geringe Wärmeleitfähigkeit, spröder Werkstoff Keramiken finden unter anderem in der Baubranche Anwendung, zum Beispiel als Dachziegel oder Fließen jeglicher Art.
- Kunststoff-Werkstoffe: geringe Dichte, färbbar, organischer Werkstoff
Polymere sind zum Beispiel als Verpackungsmaterial bekannt. Der Thermoplast Polyethylen ist hier der am weitesten verbreitete Werkstoff.
Neben den beschriebenen Klassen können Werkstoffe in Verbundsysteme, Nanosysteme, Naturwerkstoffe, Glas und Halbleiter unterteilt werden.
Ein bedeutender Werkstoff aus der Klasse ist der Werkstoff Stahl. Dieser besteht aus Eisen und Kohlenstoff, legiert mit anderen Metallen. Je höher der Anteil des Kohlenstoffs im Stahl ist, desto fester wird dieser.
Durch die Vielzahl an Legierungsmöglichkeiten kann Stahl für einen breiten Anwendungsbereich angepasst werden. Der Werkstoff kann daher sowohl für Küchengeschirr, als auch im Schiffsbau, für Brückenkonstruktionen und in Kraftwerksanlangen eingesetzt werden.
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