Werkstoffprüfung kann Detektivarbeit sein

Ob schwere Eisenbahnschiene oder hauchdünner Draht, die Mitglieder des Instituts für Werkstoffkunde am Campus Gummersbach der TH Köln finden heraus, warum ein Produkt aus Stahl, Aluminium oder Titan gerissen oder gebrochen ist. Mit anschaulichen Vorführungen konnte das Team von Prof. Dr.-Ing. Helmut Winkel eine Delegation von chinesischen Managern begeistern, die kürzlich den Campus besuchten.  Die 14 Führungskräfte waren auf einer zweiwöchigen Informationsreise durch deutsche Unternehmen und Bildungseinrichtungen, die Carl-Duisberg-Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit hatte die Gruppe an die TH Köln vermittelt. Die Chinesen arbeiten für den Großkonzern „CITIC Group“, der mit über 200.000 Mitarbeitern in vielen Geschäftsfeldern tätig ist, ein Schwerpunkt liegt in der Metallverarbeitung.

Nach einer allgemeinen Einführung durch Prodekan Prof. Dr. Jochen Blaurock empfing Prof.  Winkel als Leiter des Werkstofflabors die Gäste. Gespannt verfolgten die Besucher, wie sich eine Probe aus Stahl in der Zugprüfmaschine verformt und erhitzt, bevor er reißt. Immer wieder fotografierten und filmten sie einzelne Vorführungen mit ihren Smartphones. Auch die Härteprüfung, die Labormitarbeiterin Ines Schulz durchführte, beeindruckte die Gäste. „Wir verfügen hier über ein Exemplar der besten Mikrohärteprüfmaschine der Welt“ verriet nicht ohne Stolz Prof. Winkel und wies auf das Gerät eines österreichischen Herstellers. „Mit solchen Geräten arbeiten unsere Studierenden selbständig. Das ist aufwändig in der Betreuung, lohnt sich aber wegen der guten Lernergebnisse.“, erläuterte der Institutsleiter.

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Ein Feindraht aus rostfreiem Stahl liegt über einem menschlichen Haar ​(Bild: Labor für Werkstoffkunde, TH Köln)Wenn Unternehmen bei Werkstoffproblemen mit ihren eigenen Geräten und Möglichkeiten nicht mehr weiterkommen, können sie sich an die Hochschule wenden, um die Produktion zu optimieren oder einen Schadensfall aufzuklären. In seinem Vortrag stellte der Institutsleiter der chinesischen Delegation einige Beispiele erfolgreich aufgeklärter Schadensfälle vor. Das Spektrum der untersuchten Bauteile erstreckte sich von einer meterlangen Führungsschiene aus Vergütungsstrahl bis zu Drähten, die so dünn sind, dass man sie mit bloßem Auge kaum sieht. "Wir können solche Drähte nicht nur betrachten, sondern mit Hilfe der EDX-Analyse die
chemische Zusammensetzung winziger Fehlstellen im Draht messen".

Vor der Untersuchung im Rasterelektronenmikroskop müssen aus den Bauteilen Proben herausgetrennt und aufwendig präpariert werden. So gelang es dem Laborteam in einem Fall, die Ursache für einen winzigen Fehler in einer Autolackierung herauszufinden. Mit einem aufwändigen Schliff im Mikrometer-Bereich war es möglich, den Einschluss freizulegen, seine chemische Zusammensetzung zu bestimmen und zu klären, auf welche Weise er zwischen Grundlackierung und Klarlack in die Farbschichten gelangt war.

Die Gäste applaudierten den Gastgebern am Ende der beeindruckenden Vorführungen und bedankten sich mit einem Gastgeschenk, einem kleinen handgefertigten Kunstwerk, bei Prof. Winkel. Die Mitglieder des Laborteams überreichten ihrerseits kleine Geschenke als Erinnerung an den Aufenthalt am Campus Gummersbach der Technischen Hochschule Köln.​