Professor Dr.-Ing. Thomas Seifert
Werkstoffmechanik & Simulation
Bachelorarbeit für MA und ME
Untersuchungen zur Korrelation von
lokaler Mikrostruktur und Bauteilversagen
an Federelementen aus Metallfolien
https://de.wikipedia.org/wiki/Knackfrosch
Motivation
Durch die Prägung von Metallblechen oder -folien können Federelemente hergestellt wer-
den, die eine stabilen und einen metastabilen Zustand aufweisen. Dieses Prinzip wird bei-
spielsweise beim Knackfrosch (siehe Bild) eingesetzt: Der Federstahl wird dabei durch
Krafteinwirkung verbogen, bis er plötzlich durch Beulen den metastabilen Zustand durch-
läuft. Lässt die Kraft wieder nach, erfolgt das Zurückspringen. Nach diesem Prinzip wer-
den ebenfalls elektrische Schaltelemente konzipiert, die den bedienenden Personen eine
haptische Rückmeldung zur Betätigung geben.
Durch die vielfache Betätigung der Schalter kann es jedoch zu einer Schädigung der Fe-
derelemente kommen und damit zum Ausfall des Schaltkontaktes. Das Schädigungsver-
halten von Federelementen aus Metallfolien ist hierbei noch nicht gut verstanden, so dass
es bisher zu nicht erklärbaren Ausfällen kommt. Daher sollen in dieser Arbeit im Rahmen
einer werkstofforientierten Schadensanalyse experimentelle Analysen (Versuche an Fe-
derelementen, Metallographie und Fraktographie, …) durchgeführt werden, die zu einem
besseren Verständnis des Schädigungsverhaltens führen. Hierfür werden von einem Part-
nerunternehmen entsprechende Schadensteile und Referenzteile bereitgestellt.
Arbeitsprogramm:
− Einarbeitung in die Eigenschaften und das Gefüge von Metallfolien
− Durchführung von Versuchen an Federelementen im Partnerunternehmen
− Durchführung von metallographischen Untersuchungen zur Charakterisierung des Ge-
füges
− Durchführung von metallographischen und fraktographischen Untersuchungen an ge-
prüften Federelementen
− Dokumentation und Bewertung der Ergebnisse
Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Thomas Seifert, Raum E102
thomas.seifert@hs-offenburg.de
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