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Lernfeld 2 · Prüfung Teil 1

Werkstoffe im Fahrzeugbau

Werkstoffe im Fahrzeugbau: Stahl, hochfeste Stähle, Gusseisen, Aluminium, Magnesium, Kunststoffe, Kontaktkorrosion, Dichte und Wärmeausdehnung.

13 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Eisenwerkstoffe sind Stahl und Gusseisen. Stahl enthält höchstens etwa 2 % Kohlenstoff und lässt sich umformen; Vergütungsstähle werden durch Härten und Anlassen fest und zäh und finden sich an Kurbelwellen und hochfesten Schrauben. In der Karosserie sitzen an Säulen und Schwellern pressgehärtete Stähle mit sehr hoher Festigkeit; sie dürfen nicht warm gerichtet werden, weil Wärme ihr Gefüge zerstört. Gusseisen mit Lamellengraphit speichert Wärme gut und dämpft Schwingungen, darum besteht die Bremsscheibe meist daraus.

Nichteisenmetalle wie Aluminium, Magnesium und Kupfer sind leichter oder leiten besser. Aluminium hat mit 2,7 g/cm³ nur etwa ein Drittel der Dichte von Stahl, dehnt sich bei Wärme aber etwa doppelt so stark aus. Berühren sich verschiedene Metalle und kommt Feuchtigkeit als Elektrolyt dazu, entsteht Kontaktkorrosion: Das unedlere Metall, meist Aluminium, löst sich auf. Dagegen helfen isolierende Zwischenlagen, beschichtete Schrauben nach Herstellervorgabe und Abdichten der Fügestelle.

Kunststoffe teilt man in Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere ein. Thermoplaste wie PP an Stoßfängern werden bei Wärme weich, lassen sich schweißen und recyceln. Duroplaste bleiben nach dem Aushärten fest, Elastomere sind gummielastisch wie Reifen und Dichtungen. Das Kurzzeichen auf dem Bauteil zeigt den Kunststoff und entscheidet über das Reparaturverfahren.

Das solltest du dir merken

  • Aluminium ist leicht, aber unedler als Stahl und korrodiert bei Kontakt.
  • Pressgehärtete Stähle nie erwärmen oder warm richten.
  • Bremsscheiben bestehen meist aus Gusseisen mit Lamellengraphit.
  • Thermoplaste sind schweißbar, Duroplaste nicht.
  • Ohne Elektrolyt keine Kontaktkorrosion.

Formeln

Masse aus Dichte und Volumen
Dichte in g/cm³, Volumen in cm³, in g
Längenausdehnung
Ausgangslänge, Längenausdehnungszahl in 1/K, Temperaturänderung in K

Typische Fehler in der Prüfung

  • Bei Kontaktkorrosion das edlere Metall als gefährdet angenommen.
  • Gramm nicht in Kilogramm umgerechnet.
  • Bei der Längenausdehnung die Endtemperatur statt der Temperaturdifferenz eingesetzt.

Tipps aus der Werkstatt

  • Bei Kontaktkorrosion leidet immer das unedlere Metall, an Aluminium und Stahl also das Aluminium. Ohne Feuchtigkeit als Elektrolyt passiert nichts, darum ist Abdichten so wichtig wie Isolieren. Und pressgehärteten Stahl in der B-Säule nie warm machen: Er sieht danach gleich aus, hält aber nichts mehr aus.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

13 Aufgaben zu „Werkstoffe im Fahrzeugbau“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Kraftfahrzeugmechatroniker/-in, Lernfeld 2 (Einfache Baugruppen und Systeme prüfen, demontieren, austauschen und montieren). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.