Aufgaben und Tätigkeiten kompakt
Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik befassen sich mit der Herstellung, Struktur, Verwendung und den technologischen bzw. fertigungstechnischen Eigenschaften bekannter Werkstoffe sowie deren Weiterentwicklung und Anpassung an neue Anwendungen. Sie konzentrieren sich auf Materialien, mit denen technische Bauteile jeglicher Art hergestellt werden. Dies können metallische Werkstoffe (Eisen-(FE-) und Nichteisen-(NE-)Metalle) sein wie Stahl, Aluminium oder Zink, aber auch nichtmetallische Werkstoffe, etwa Papier, Bindemittel oder Polymer- und Verbundwerkstoffe. Sie untersuchen und bestimmen die Eigenschaften dieser Werkstoffe und erforschen deren Verhalten. Außerdem entwickeln sie neue Materialien und Verfahren der Formgebung, Fügetechnik und Oberflächenbehandlung bzw. verbessern vorhandene Werkstoffe, Herstell- und Bearbeitungsverfahren. Sie entwerfen und konstruieren ggf. auch Maschinen, Apparate und Anlagen, mit denen diese Werkstoffe hergestellt werden können. In der Werkstoffprüfung und Qualitätssicherung testen sie Werkstoffe, dokumentieren die Ergebnisse und erstellen Prüfberichte. In Werkstoff verarbeitenden Industrien wählen sie geeignete Werkstoffe aus, damit Bauteile und Erzeugnisse effizient, kostengünstig und umweltverträglich gefertigt werden. Arbeiten sie im Vertrieb, erstellen sie Angebote und unterbreiten diese den Kunden.
Aufgaben und Tätigkeiten (Beschreibung)
Worum geht es?
Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik untersuchen, prüfen, entwickeln und verbessern Werkstoffe und Verbundwerkstoffe. Daneben sind sie unter anderem in der Qualitätssicherung, bei der Entwicklung von Maschinen, mit denen diese Werkstoffe hergestellt werden können, sowie im technischen Vertrieb tätig.
Werkstoffe entwickeln
Die Verfügbarkeit von modernen Werkstoffen zählt heute zu den Schlüsselindustrien, da ohne entsprechende Materialien kaum noch neue Technologien in die Anwendung gebracht werden können. Ob leichte Hightech-Materialien wie Aluminium und Karbonfasern im Flugzeugbau oder stahlharte Materialien für Brückenkonstruktionen, Seilbahnen, Tunnel- oder Pipeline-Röhren – für jeden Anwendungsbereich und jede von Ingenieuren und Ingenieurinnen konstruierte Technik gibt es einen optimalen Werkstoff. Deshalb versuchen Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik, in der Entwicklung und Herstellung die Eigenschaften der ausgewählten Werkstoffe so zu beeinflussen bzw. zu verändern, dass diese optimal eingesetzt werden können. Dabei spielt der Einsatz von Nanotechnologie eine bedeutende Rolle, denn sie ermöglicht es, die Eigenschaften der Werkstoffe auf Atom- bzw. Molekularebene zu verändern und zu optimieren. So können z.B. besonders glatte Oberflächen erzeugt oder strahlenabwehrende optische Komponenten hergestellt werden.
Konstruktion, Fertigung und Prüfung
In der Konstruktion und Fertigung arbeiten Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik meist mit Konstruktionsfachleuten und Fertigungsingenieuren und -ingenieurinnen zusammen. Sie tragen dazu bei, dass optimal ausgewählte Werkstoffe durch geeignete Fertigungsverfahren und -anlagen zu einem zuverlässigen, kostengünstigen und einwandfrei funktionierenden Bauteil zusammengebaut werden.
In der Werkstoffprüfung und Qualitätssicherung werden je nach Art der Werkstoffe unterschiedliche Prüfverfahren angewendet. Dazu zählen chemische, physikalische, mechanische, bruchmechanische und metallografische Prüfungen. Die dabei entstandenen Kenndaten sind wichtige Vorgaben bei der Berechnung der Bauteile, die wiederum die Herstellung beeinflussen können.
Metallurgie und Dentaltechnologie
Im Bereich Metallurgie beschäftigen sich die Ingenieure und Ingenieurinnen mit der Herstellung und Verarbeitung von Metallen und Legierungen - von herkömmlichen schmelz-, pulver- und umformtechnischen Verfahren (z.B. Pyro- und Hydrometallurgie) bis zu Hightech-Lösungen für die moderne Stahl-, Aluminium- oder Kupferindustrie. Ihr Aufgabenfeld reicht dabei von umweltgerechter Verarbeitung der Rohstoffe zu hochwertigen Produkten (z.B. Karosseriebleche und Rohre) über die Herstellung komplexer Bauteile (beispielsweise Motorblöcke) bis hin zur Pulvermetallurgie, wie sie zur Produktion von Hartmetallen eingesetzt wird.
Im Bereich Dentaltechnologie arbeiten Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik an zahnmedizinischen Werkstoffen und Verfahren, etwa für Zahnersatz wie Kronen, Brücken, Implantate oder Totalprothesen. Sie bestimmen die geeigneten Herstellungsverfahren (beispielsweise Modellieren, Gießen, CAD- bzw. CAM-Technik), analysieren jedoch auch Werkstoffe und Verfahren für den dentalen Gerätebau.
Weitere Einsatzmöglichkeiten
Im Bereich der Schadensforschung untersuchen Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik mit wissenschaftlichen Methoden die Ursachen von Schäden, z.B. im Rahmen einer Sachverständigen- oder Gutachtertätigkeit. Dabei entwickeln sie auch Vorschläge zur Verhütung von Schäden, z.B. durch Verbesserung der Konstruktion, andere Werkstoffauswahl oder geänderte Betriebsbedingungen. Dies ist z.B. im Patentwesen von großer Bedeutung. Die Unfallverhütung spielt bei einer Tätigkeit bei technischen Überwachungsanstalten eine große Rolle. Hier werden neue Anlagen vor Inbetriebnahme auf ihre einwandfreie und betriebssichere Funktionsweise überprüft und die Einhaltung sicherheits- und umweltschutztechnischer Vorgaben überwacht.
Aufgaben und Tätigkeiten im Einzelnen
Entwicklung
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metallische, nichtmetallische und Verbundwerkstoffe optimieren, z.B. zum Zweck der Gewichtsersparnis, Bruchsicherheit, Korrosionsfestigkeit
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dentale Werkstoffe für festen bzw. herausnehmbaren Zahnersatz entwickeln und deren Herstellungsverfahren analysieren
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neue Verfahren zur Herstellung und Behandlung von Werkstoffen sowie entsprechende Maschinen und Anlagen entwickeln
Qualitätsprüfung und Inbetriebnahme
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Schäden an Werkstoffen untersuchen
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Werkstoffe mit unterschiedlichen Untersuchungsverfahren zur Feststellung der Werkstoffstruktur, des Werkstoffverhaltens, zur Verbesserung des Fertigungsverfahrens und zur Sicherung der Qualität prüfen; Ergebnisse in Prüfberichten dokumentieren
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Anlagen und Einrichtungen der einschlägigen Industrie abnehmen
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sicherheits- und umweltschutztechnische Bestimmungen überwachen
Beratung, Gutachten
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metallurgische Produktionsbetriebe oder einzelne Abteilungen in verschiedenen Führungsebenen als Fachreferent/in, Gutachter/in oder Sachverständige/r beraten oder leiten
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Behörden oder Betriebe als Fachreferent/in, Berater/in, Gutachter/in oder Sachverständige/r unterstützen bzw. beraten
Wissenschaftliche Forschung und Lehre (i.d.R. nach Masterabschluss und ggf. Promotion)
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an Forschungsvorhaben mitwirken
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Vorlesungen und Seminare vorbereiten bzw. abhalten, Unterricht nachbereiten, ggf. Prüfungen abnehmen
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Forschungsberichte verfassen
Verdienst/Einkommen
Beispielhafte tarifliche Bruttogrundvergütung im Tarifbereich öffentlicher Dienst (monatlich): € 5.755 bis € 7.377
Beispielhafte tarifliche Bruttogrundvergütung im Bereich der gewerblichen Wirtschaft (monatlich): € 4.737 bis € 6.021
Quellen:
Hinweis: Diese Angaben dienen der Orientierung. Ansprüche können daraus nicht abgeleitet werden.
Verdienst/Einkommen
Das Einkommen von Arbeitnehmern und Arbeitnehmerinnen hängt von der Aus- und Weiterbildung, Berufserfahrung und Verantwortlichkeit ab, aber auch von den jeweiligen Anforderungen des Berufs, von Branche, Region und Betrieb. Die Höhe richtet sich in tarifgebundenen Betrieben nach tarifvertraglichen Vereinbarungen. Nicht tarifgebundene Betriebe können ihre Mitarbeiter/innen in Anlehnung an entsprechende Tarifverträge entlohnen.
Weitere Informationen über Einkommensmöglichkeiten:
Tätigkeitsbezeichnungen
Auch übliche Berufsbezeichnungen/Synonyme
Abweichende Berufsbezeichnungen der ehemaligen DDR
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Diplom Ingenieur (Uni)/Diplom Ingenieurin (Uni)- Fachrichtung Entwicklung metallischer Werkstoffe
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Diplom Ingenieur (Uni)/Diplom Ingenieurin (Uni) - Fachrichtung Metallformung
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Diplom Ingenieur (Uni)/Diplom Ingenieurin (Uni) - Fachrichtung Werkstoffeinsatz
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Diplom-Ingenieur (Uni)/Diplom-Ingenierin (Uni) - Fachrichtung Werkstoffentwicklung
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Diplom-Ingenieur/Diplom-Ingenieurin (Uni) Fachrichtungsgruppe Werkstofftechnik
Berufsbezeichnungen in englischer Sprache
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Materials engineer (m/f)
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Metallurgist (m/f)
Berufsbezeichnungen in französischer Sprache
Arbeitsorte
Ingenieure und Ingenieurinnen für Werkstofftechnik arbeiten in erster Linie
Darüber hinaus arbeiten sie ggf. auch
Arbeitssituation
Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik übernehmen planende, leitende, koordinierende und überwachende Tätigkeiten in Forschung und Entwicklung im Bereich der Material- und Werkstoffkunde. Die Suche nach leistungsfähigen und umweltadäquaten Werkstoffen erfordert analytische Fähigkeiten, kreatives Denken und eine sorgfältige Arbeitsweise. Laboruntersuchungen sind Präzisionsarbeit und erfordern genaues Beobachten, hohe Konzentration und Durchhaltevermögen. Wenn sie ein Team führen, motivieren sie ihre Mitarbeiter und koordinieren deren Zusammenarbeit. Dabei greifen sie auf ihre kommunikativen Fähigkeiten zurück. Fremdsprachenkenntnisse und interkulturelle Kompetenzen benötigen sie z.B. im Rahmen internationaler Projekte. Um gute Verhandlungsergebnisse zu erreichen, setzen sie im Kundengespräch ihr Verhandlungsgeschick professionell ein.
Einen Großteil ihrer Arbeit erledigen Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik in Laboren, meist bei künstlicher Beleuchtung. Dokumentations- und Verwaltungsaufgaben erledigen sie in Büroräumen am Computer, die Produktion von Werkstoffen überwachen sie in Fertigungshallen. In den Produktionsstätten und im Labor tragen sie Schutzkleidung, z.B. Einweghandschuhe, Laborkittel und Schutzbrille. Bei Tätigkeiten im Vertrieb sind sie viel unterwegs, auch im Ausland. Wenn Störungen an Produktionsanlagen behoben werden müssen, arbeiten Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik häufig unter Zeitdruck. Bei überwachenden Tätigkeiten in der Fertigung richtet sich ihre Arbeitszeit nach den Produktionsrhythmen des jeweiligen Betriebs, sodass auch Schichtarbeit anfallen kann.
Arbeitsbedingungen im Einzelnen
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Verantwortung für Personen (z.B. Mitarbeiter/innen anleiten und führen)
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Kundenkontakt (z.B. im Rahmen einer Sachverständigen- oder Gutachtertätigkeit)
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Arbeit mit technischen Geräten, Maschinen und Anlagen (verschiedene Laborgeräte und -apparaturen, Mess- und Prüfgeräte)
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Bildschirmarbeit (Werkstoffeigenschaften an computerunterstützten Arbeitsplätzen prüfen)
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Präzisions-, Feinarbeit (bei der Durchführung von Versuchsreihen und Materialprüfungen)
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häufige Abwesenheit vom Wohnort (z.B. Anlagen beim Kunden vor der Inbetriebnahme überprüfen oder Schadensfälle analysieren)
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Beachtung vielfältiger Vorschriften und gesetzlicher Vorgaben (z.B. Normen und technische Regelwerke sowie Sicherheitsrichtlinien)
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Tragen von Schutzkleidung, -ausrüstung (z.B. Schutzbrille im Labor und bei Tätigkeiten im Fertigungsprozess)
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Arbeit im Labor (Entwicklungs- und Prüflaboratorien)
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Arbeit in Büroräumen
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Arbeit in Werkstätten, Werk-/Produktionshallen
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Arbeit bei Rauch, Staub, Gasen, Dämpfen (Staubentwicklung während der Fertigungsprozesse in Produktionsstätten)
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Umgang mit Chemikalien (im Fertigungsprozess)
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unregelmäßige Arbeitszeiten (z.B. bei der Fehlerbehebung und Instandhaltung von Anlagen)
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Schichtarbeit (bei überwachenden Tätigkeiten in der Fertigung: Arbeitszeit entsprechend den Produktionsrhythmen des Betriebes)
Arbeitsgegenstände/Arbeitsmittel
Untersuchungsobjekte, z.B.: Eisen, Stahl, Aluminium, Kupfer, Zink, Kunststoff, Papier, Holz, Glas, Keramik, Bindemittel, Halbleitermaterialien, Legierungen
Geräte und Anlagen, z.B.: Laborgeräte und -apparaturen, Rasterelektronenmikroskope, Mess- und Prüfgeräte, Produktionsanlagen
Software, z.B.: CAD-, CAQ- und CAM-Systeme, Simulationsprogramme
Unterlagen, z.B.: Werkstoffpläne und -tabellen, Stücklisten, Konstruktionszeichnungen, Leistungsverzeichnisse, Maschineneinsatzpläne, Bedienungsanleitungen, Terminpläne, Kalkulationsunterlagen, Gutachten, Prüfberichte, technische Normen, Rechtsvorschriften (z.B. Sicherheits- und Umweltschutzbestimmungen)
Büroausstattung, z.B.: PC, Internetzugang, Telefon
Arbeitsbereiche/Branchen
Ingenieure und Ingenieurinnen der Werkstofftechnik finden Beschäftigung z.B.
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in Betrieben, in denen Werkstoffe geprüft, erforscht und entwickelt werden, etwa in der chemischen, Keramik-, Glas-, Kunststoff-, Holz- oder Metallindustrie
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in Betrieben des Maschinen- und Anlagenbaus
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im öffentlichen Dienst bei Prüfbehörden wie Materialprüfämtern
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in technischen Prüf- bzw. Überwachungsanstalten, Ingenieurbüros oder Forschungsinstituten
Branchen im Einzelnen
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Chemie
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Herstellung von sonstigen chemischen Erzeugnissen a. n. g., z.B. Abbeizmittel für Metalle, Antioxidationsmittel, Korrosions-, Rostschutzmittel, Schmiermittel, Gefrierschutzmittel
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Herstellung von chemischen Grundstoffen, Düngemitteln und Stickstoffverbindungen, Kunststoffen in Primärformen und synthetischem Kautschuk in Primärformen, z.B. Farbstoffe, Pigmente, Kunststoffe, Kautschuk in Primärformen
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Keramik
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Glas
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Herstellung von Flachglas
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Veredlung und Bearbeitung von Flachglas
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Herstellung von Hohlglas
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Herstellung, Veredlung und Bearbeitung von sonstigem Glas einschließlich technischen Glaswaren
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Kunststoff, Kautschuk, Vulkanisation
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Herstellung von Baubedarfsartikeln aus Kunststoffen
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Herstellung von sonstigen Kunststoffwaren, z.B. Kunststofffertigerzeugnisse, technische Kunststoffteile
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Holzwerkstoffe
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Herstellung von Furnier-, Sperrholz-, Holzfaser- und Holzspanplatten
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Säge-, Hobel- und Holzimprägnierwerke
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Metallerzeugung, Gießerei
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Erzeugung von Roheisen, Stahl und Ferrolegierungen
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Herstellung von Stahlrohren, Rohrform-, Rohrverschluss- und Rohrverbindungsstücken aus Stahl
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Erzeugung und erste Bearbeitung von sonstigen NE-Metallen
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Gießereien
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Maschinenbau, Werkzeugbau
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Herstellung von Werkzeugmaschinen für die Metallbearbeitung
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Herstellung von sonstigen Werkzeugmaschinen
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Herstellung von Maschinen für die Metallerzeugung, von Walzwerkseinrichtungen und Gießmaschinen
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Herstellung von Bergwerks-, Bau- und Baustoffmaschinen
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Herstellung von Maschinen für die Verarbeitung von Kunststoffen und Kautschuk
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Herstellung von Maschinen für sonstige bestimmte Wirtschaftszweige a. n. g.
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Öffentliche Verwaltung
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Wirtschaftsförderung, -ordnung und -aufsicht, z.B. Material-, Werkstoffprüfbehörden
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Allgemeine öffentliche Verwaltung, z.B. Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
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Technische, physikalische, chemische Untersuchung
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Technische, physikalische und chemische Untersuchung, z.B. Sicherheitsprüfung und -überwachung, Festigkeitsprüfung
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Ingenieurdienstleistungen, Bausachverständigenwesen
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Natur-, Ingenieur-, Agrarwissenschaften und Medizin
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Sonstige Forschung und Entwicklung im Bereich Natur-, Ingenieur-, Agrarwissenschaften und Medizin, insbesondere in den Bereichen Oberflächentechnik, Werkstoffkunde und Werkstoffrecycling