Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Technologie

INGEMAT 2009 – Teil 3: Allgemeine Werkstoffklassifizierung

Für ihre Studie werden Materialien zusammengefasst:

1. Metalle
2. Keramiken
3. Polymere
4. Verbundwerkstoffe

Jede dieser Gruppen weist allgemeine physikalische und chemische Eigenschaften auf, die sie voneinander unterscheiden und sie mehr oder weniger geeignet für verschiedene technische Anwendungen machen.

Physikalische & Mechanische Eigenschaften von Werkstoffen

Die wichtigsten physikalischen Eigenschaften sind:

• Gewicht (Wirkung der Schwerkraft)
• Masse (Menge der Materie in einem Volumen)
• Volumen (Raumbedarf, den ein Stoff einnimmt)
• Dichte (Masse pro Volumeneinheit)
• Spezifisches Gewicht (Gewicht pro Volumeneinheit)
• Temperaturen: Schmelz-, Verflüssigungs-, Siedepunkt (Zustandsänderungen: fest, flüssig,

Thermodynamische Prozesse und Kühlkreislauf

Thermodynamische Prozesse

• Isothermer Prozess: Ein Stoff ändert seinen Zustand, ohne dass sich die thermodynamische Temperatur ändert.
• Isobarer Prozess: Ein Stoff ändert seinen Zustand, ohne dass sich der Druck ändert.
• Isochorer Prozess: Ein Stoff ändert seinen Zustand, ohne dass sich sein spezifisches Volumen ändert.
• Isenthalpischer Prozess: Ein Stoff ändert seinen Zustand, ohne dass sich seine Enthalpie ändert.
• Isentroper Prozess: Ein Stoff ändert seinen Zustand, ohne dass sich seine Entropie ändert.
• Adiabatischer Prozess: Ein Prozess, bei dem kein Wärmetransport zwischen der Umgebung und dem System stattfindet.

Zustandsänderungen von Flüssigkeiten

• Unterkühlte Flüssigkeit: Eine Flüssigkeit,

Mechanische Behandlungen

mechanischen Behandlungen
Behandlungen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Metallen durch mechanische Verformung.

Es existieren die folgenden mechanischen Behandlungen:

• Warmmechanische Behandlung (Hot mechanical treatment): Erhitzen des Metalls und plastische Verformung.
• Kaltmechanische Behandlung (Cold mechanical treatment): Verformen bei Raumtemperatur.

Oberflächenbehandlungen: Metallisierung, Chromierung.

Eisenmetalle

Eisenmetalle
Eisen (Fe) ist ein magnetisches Metall, blau-weißlich, duktil und verformbar. Sein Schmelzpunkt liegt bei etwa 1535 °C.

Arten von Metallen nach Kohlenstoffgehalt

Arten von Metallen:

• Reines Eisen: Kohlenstoffgehalt < 0,03 %.
• Stahl: Kohlenstoffgehalt zwischen 0,03 % und 1,67 %.
• Guss

Ausstattung und Installationen im Wohnraum

• Wasser: Kaltwasser, Warmwasser und Abwasser.
• Elektrotechnik: Beleuchtung, Elektrik und Sonstiges.
• Gas: Küche, Heizung und Kessel.
• Heizung: Heizkörper, Wärmepumpe, Fußbodenheizung und Klimaanlage.
• Sonstiges: Telefon, Antenne, Aufzug, elektrische Türsprechanlage, Alarm und Überspannungsschutz.

Trinkwasser und Wasserversorgung

Trinkwasser ist für Lebensmittel geeignet und verursacht keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen im Körper. Die Wasserinstallation in einem Haus umfasst das Wassernetz sowie die Kanalisation für Abwasser und Regenwasser.

Das Wassernetz ist die technische Einrichtung, welche die interne Kalt- und Warmwasserversorgung für alle Gebäudeteile sicherstellt, in denen Bedarf besteht.... Weiterlesen "Haustechnik: Installationen und Wasserversorgung" »

Stabile und Instabile Strukturen

Die Stabilität von Strukturen ist entscheidend. Ob diese Strukturen stabil sind, wenn eine Kraft auf sie einwirkt, bleibt oft eine Frage der Betrachtung. Manche Strukturen verlieren bereits durch einen kleinen Stoß ihr Gleichgewicht, während andere auch unter Belastung standhaft bleiben.

Profile und Querschnitte

Profile sind grundlegende Elemente von Strukturen, die oft schnell und kostengünstig herzustellen sind, aber nicht immer die höchste Beständigkeit aufweisen müssen.

Offene Profile

• V-Profil
• T-Profil
• U-Profil
• L-Profil
• X-Profil
• H-Profil

Geschlossene Profile

• O-förmig (Rundrohr)
• Quadratisch (Kastenprofil)

Arten von Künstlichen Strukturen

Massivstrukturen

Dies sind Strukturen, bei denen das Material überwiegend... Weiterlesen "Strukturen in der Bautechnik: Typen, Stabilität & Glossar" »

Klassen und Umgebungen für Vorspannung

Klassen der Vorspannung

• Klasse I: Elemente, deren Bedingungen für die Verwendung die Abwesenheit von Rissbildung erfordern.
• Klasse II: Elemente, deren Bedingungen für die Verwendung ein gewisses Risiko der Rissbildung unter bestimmten Bedingungen akzeptieren können.
• Klasse III: Elemente, deren Bedingungen für die Verwendung die Unterstützung einer steuerbaren Rissbildung zulassen.

Umgebungen (Ambiente)

• Umgebung I: Innerhalb von Gebäuden oder außerhalb ohne Feuchtigkeitseinwirkung.
• Umgebung II: Aggressive äußere Einwirkungen durch manuellen Kontakt oder Grundwasser.
• Umgebung III: Aggressive Atmosphäre (Industrie oder Meer) und Kontakt mit aggressivem Wasser (See oder Land).

Arten aktiver Bewehrung (P)

Probleme, die Strukturen lösen

• Lagerung von Materialien in Behältern: Pappe.
• Abdecken von Bereichen: Kuppel.
• Verhindern von geografischen Erhebungen: Leere Räume schaffen.
• Tunnel erstellen.
• Schwimmbäder: Leere Flächen schaffen, um Schwimmbäder zu ermöglichen.
• Erreichen von Höhen: Türme.
• Halten einer Reihe von Produkten in der Höhe: Regale.

Dauerhafte Strukturen

• Linear: Die Festigkeit verläuft in einer einzigen Richtung.
• Flächig: Die Festigkeit verteilt sich über die gesamte Oberfläche der Struktur.
• Räumlich: Die Festigkeit verteilt sich in drei Dimensionen.
• Verformung:
  • Starr: Wenig Verformung.
  • Flexibel: Viel Verformung.

Belastungen, die Strukturelemente aushalten

• Zug: Verlängert das Bauteil.
• Druck: Bringt die Partikel des Materials näher zusammen

Einführung in die Pneumatik

Pneumatik befasst sich mit der Untersuchung und Anwendung von Druckluft zur Erzeugung mechanischer Bewegungen und technischer Effekte.

Kompressoren und Verdichtung

Kompressoren sind Maschinen, die darauf ausgelegt sind, den atmosphärischen Luftdruck zu erhöhen. Kolbenkompressoren sind die am häufigsten eingesetzten Modelle. Für ihren Betrieb benötigen sie normalerweise Strom oder Kohlenwasserstoffe (Kraftstoffe).

Arten von Kolbenkompressoren

Es gibt verschiedene Typen von Kolbenkompressoren:

• Einstufige Kolbenkompressoren: Dank einer Kurbelwelle wird die kreisförmige Bewegung der Motorwelle in eine geradlinige Bewegung umgewandelt. Wenn der Kolben sinkt, öffnet sich das Einlassventil durch den Unterdruck. Beim Aufsteigen

**Schrittrelais**

Ein Schrittrelais ist ein elektromechanisches Gerät, das bei jedem Stromimpuls die Position der internen Kontakte ändert. Es besteht aus einem oder mehreren elektrischen Kontakten, die durch einen Elektromagneten betätigt werden, einem Ein- und Ausschalter und alles in einem Gehäuse aus Isoliermaterial. Die Stromimpulse, die es von der Elektromagnetspule eines Tasters erhält, ermöglichen es, mit einer Fernbedienung einen Lichtpunkt von so vielen Stellen aus zu schalten, wie Taster installiert sind.

**Zeitrelais**

Ein Zeitrelais ist ein Satz von elektromechanischen Elementen, die die Betriebszeit einer Beleuchtungsanlage durch Schalter an verschiedenen Punkten regeln. Ein Stromimpuls zum Leistungsschalter schaltet das... Weiterlesen "Elektroinstallation: Typen und Funktionsweise" »

Prozess- und Materialdefinitionen

Prozess

Prozess: Die Menge von Aktivitäten zur Erreichung eines bestimmten Ziels.

Fertigung (Manufacturing)

Fertigung: Gruppe organisierter Aktivitäten zur Verarbeitung von Materialien, Gegenständen oder Dienstleistungen, um für die Gesellschaft nützliche Waren oder Dienstleistungen zu planen und zu erstellen.

Material

Material: Stoff, der zur Erzeugung eines Elements dient.

Wirkungsgrad

Wirkungsgrad: Das zahlenmäßige Verhältnis zwischen dem Betrag, den ein System erreicht, und dem maximal möglichen Betrag, den das System erreichen könnte.

Wirksamkeit

Wirksamkeit: Die Schätzung der Erfüllung der Ziele, Zwecke oder Funktionen eines Systems oder Prozesses, ohne numerische Auswertung oder vorgegebene Standards.... Weiterlesen "Grundlagen der Materialwissenschaft, Prozesse und Energie in Chile" »