Am 10. Mai 2025 präsentierte sich das Institut für Konstruktions- und Antriebstechnik (IKAT) im Rahmen des Tags der offenen Tür an der Technischen Universität Chemnitz mit zwei interaktiven Formaten: dem Schattenbauspiel sowie der MUT Lounge.

Das Schattenbauspiel bot Besucherinnen und Besuchern die Möglichkeit, ihr räumliches Vorstellungsvermögen spielerisch zu testen. Ausgangspunkt war eine 3-Tafel-Projektion – eine zentrale Darstellungsform im Modul Konstruktionslehre I (Technisches Zeichnen). Ausgehend von dieser zweidimensionalen Darstellung galt es, mit würfelförmigen Bausteinen das entsprechende dreidimensionale Objekt zu rekonstruieren. Die Aktion vermittelte auf anschauliche Weise grundlegende ingenieurwissenschaftliche Kompetenzen und machte das Lehrangebot greifbar.

In der MUT Lounge wurde der neue Bachelorstudiengang Mensch-Umwelt-Technik vorgestellt. Dieser zukunftsorientierte Studiengang verfolgt einen generalistischen Bildungsansatz, der angehende Ingenieurinnen und Ingenieure dazu befähigt, technische Systeme ganzheitlich zu analysieren und zu gestalten – unter Berücksichtigung ökologischer, ökonomischer und gesellschaftlicher Faktoren. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf einem innovativen didaktischen Konzept, das bewusst vom klassischen Frontalunterricht abweicht und moderne, interaktive Lernformen in den Mittelpunkt stellt.

Mit diesen Beiträgen unterstrich das IKAT sein Engagement für praxisnahe Lehre, interdisziplinäre Ausbildung und zukunftsfähige Technikgestaltung.

Am 10. Mai von 14 bis 20 Uhr ist das IKAT mit dem MUT-Stand und einer Aktionsfläche beim Tag der offenen Tür der TU Chemnitz vertreten. Im Mittelpunkt steht die Vorstellung des neuen Studiengangs Mensch-Umwelt-Technik – MUT, der im kommenden Wintersemester ab Oktober 2025 starten wird. Im Rahmen der Langen Nacht der Wissenschaften öffnen wir die Tore unseres Versuchsfeldes und geben Einblicke in die aktuelle Forschung am Institut.

Wir freuen uns, Sie als unsere Gäste begrüßen zu dürfen!

Unter Wälzlagerwandern versteht man im Maschinenbau die Relativbewegung zwischen dem Außen- oder Innenring eines Lagers und seiner Sitzfläche. Um das Phänomen des Lagerkriechens zu verhindern, können die entsprechenden Gegenmaßnahmen in zwei Hauptgruppen eingeteilt werden: solche, die das Lager selbst betreffen, und solche, die das Gehäuse/die Welle betreffen. Aus Sicht des Lagers können Parameter wie die Anzahl der Wälzkörper, die Dicke der Lagerwand, die radiale Belastung und das Lagerspiel einen wesentlichen Einfluss auf das Kriechverhalten des Lagers ausüben. Im Zusammenhang mit dem Gehäuse/Welle spielen Faktoren wie Anpressdruck, Biegung der Struktur und Gehäusedicke eine zentrale Rolle. Eine zielgerichtete Kalibrierung dieser Parameter ist entscheidend für die Gewährleistung einer präzisen Passung und die Verringerung der Wahrscheinlichkeit von Wandervorgängen unter Betriebsbedingungen.
 

Inhaltverzeichnis

1   AI in Design
2   Welle-Nabe-Verbindungen
3   Reibkorrosion
4   Gleitlager
5   Nachgiebige Mechanismen
6   Festigkeit von Verzahnungen
7   Reibwertverhalten
8   Nachhaltige Produkte

Das tiefe Lernen (DL) und die künstlichen neuronalen Netze (ANN) gehören beide zum Bereich des maschinellen Lernens (ML), der wiederum der KI zugeordnet ist. ANNs sind in der Lage, komplexe Zusammenhänge zu erlernen und auszuführen, was in den letzten Jahren zu bemerkenswerten Ergebnissen geführt hat.

Die zulässigen Beanspruchungen von ausgewählten Welle-Nabe-Verbindungen (Kegel-, Zylinderpressverband sowie Passfeder-, Rändel-, Polygonverbindung, etc.) werden im Bereich der Dauer-, Zeit- und Betriebsfestigkeit seit Jahrzehnten schwerpunktmäßig am IKAT untersucht. Dabei wird des Verhalten sowohl unter einzelnen Belastungen (Biegung, Torsion) wie auch kombinierten dynamischen Lasten analysiert.

Im Kontakt verschiedener Bauteile initiieren Verformungen in Verbindung mit dem vorherrschenden Fugendruck den Schädigungsprozess der Reibdauerermüdung (Reibkorrosion). Aktuelle Forschungsaktivitäten am Institut konzentrieren sich auf die grundlagenorientierte Erforschung des Schadensphänomens Reibkorrosion und verfolgen die Zielstellung der Erarbeitung eines wirkungskonformen Berechnungsverfahrens.

Wachsender ökologischer und ökonomischer Druck führt in der Entwicklung der Gleitlager zu immer höheren und komplexeren Beanspruchungen. Die Forschung am Institut beschäftigt sich daher vorrangig mit der Untersuchung und Entwicklung von alternativen Gleitwerkstoffen und dem Einfluss geometrischer Abweichungen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt im Verschleißverhalten bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen (Partikel, Mischreibung, Hydrodynamik).

Während konventionelle Mechanismen ihre Verformbarkeit den gleitenden oder rollenden Schnittstellen in den Gelenken verdanken, erfüllen nachgiebige Mechanismen ihre Funktion durch elastische Dehnungen an Stellen, die beim Entwurf bewusst flexibel gestaltet werden. Dieses Funktionsprinzip ermöglicht neuartige, formadaptive Strukturen, welche beispielsweise in der Softrobotik oder bei formvariablen Tragflächen Anwendung finden können. Die Professur setzt hierbei den Forschungsschwerpunkt auf optimierungsbasierte Synthesemethoden.

Die Festigkeitsuntersuchungen fokussieren auf die Zahnfußtragfähigkeit von Schneckenradgetrieben. Die Herausforderung zur numerischen Abbildung liegt in der komplexen Geometrie und im speziellen Werkstoff Bronze.

Der Haftreibwert (auch: Reibbeiwert oder Reibungszahl) ist als eine Systemgröße mit einer Vielzahl beeinflussender Parameter zu verstehen. Um bestehende Potentiale in reibschlüssigen Verbindungen (u. a. Schrauben-, Flansch-, Pressverbindungen) zu nutzen, ist eine experimentelle Untersuchung unerlässlich. Mit Hilfe standardisierter Prüfverfahren an Modellproben werden an der Forschungsstelle verschiedenste tribologische Konfigurationen hinsichtlich ihres Übertragungsverhaltens betrachtet. Ein Hauptforschungsgebiet ist dabei die Synthese neuer Auslegungs-/Auswahlwerkzeuge für reibwerterhöhende Maßnahmen (z. B. Mikro-/Laserstrukturen, Hartpartikel, Beschichtungen) für statische und dynamische Belastungsfälle.

Wie lässt sich Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung schon gleich zu Beginn mit Denken? Wie lassen sich Grundprinzipien der Nachhaltigkeit: Menschenrechte, Kreislaufwirtschaft, Natur- und Ressourcenschutz und betriebswirtschaftliche Tragfähigkeit in Produkten verankern? Welche Methoden und Fähigkeiten benötigen Entwickler, Konstrukteure und Manager zur Umsetzung nachhaltiger Produkte in ihrer ganzen Komplexität?