Leichtmetall-Druckguss

Dr.-Ing. S. Müller

Das Druckgießen ist für die Fertigung endabmessungsnaher, komplexer und dünnwandiger Leichtbauteile ein Verfahren, das aufgrund der hohen Produktivität entscheidende wirtschaftliche Vorteile in der Massenfertigung hat. Der Anteil von Motor- und Getriebeteilen, die im Druckgießverfahren hergestellt werden, macht mittlerweile 34 Prozent des Aluminiumverbrauchs und die Fertigung von Fahrwerks- und Karosseriekomponenten weitere 24 Prozent aus. Ein neuer viel versprechender Beitrag zu modernen Leichtbaukonzepten ist das Gießen von großen, multifunktionalen Integralteilen, durch die zahlreiche, bisher notwendige Einzelteile zu einem Bauteil vereinigt werden.

Das Institut für Füge- und Schweißtechnik an der TU Braunschweig beschäftigt sich seit über 15 Jahren mit der Herstellung und schweißtechnischen Verarbeitung von Aluminium-Druckguss. Entscheidenden Einfluss auf die Schweiß- und Wärmebehandelbarkeit von Aluminium-Druckgussteilen hat ihr Gasgehalt, der heute mit geeigneten Methoden hinreichend niedrig gehalten werden kann, und die Auswahl und Optimierung des Schweißprozesses. Auf diesem Wege ist es am ifs gelungen, den ersten schweißbaren Druckguss herzustellen. Die für Aluminium-Druckguss typischen, eingeschlossenen Gase führen beim Aufschmelzen des Werkstoffs zu einer Makroporenbildung oder gar zu einer Deformation des Bauteils. Eine Abhilfe ist nur durch eine systematische Reduzierung aller Begasungsquellen im Druckgießprozess möglich. Die beim Aluminium-Druckguss eingesetzten Formtrennmittel spielen dabei eine entscheidende Rolle und sind damit einer der Forschungsschwerpunkte der Abteilung.

Darüber hinaus beschäftigt sich die Abteilung seit fünf Jahren intensiv und in enger Zusammenarbeit mit namhaften Druckgießereien mit der Standzeit von Druckgießformen und der Trennstoffapplikation, beides auch unter wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten.

Dem Institut ist eine eigene, moderne Forschungsgießerei angegliedert. Sie wird von einer industriellen Fördergemeinschaft, in der Gießereien, Trennstoffhersteller und Formenbauer vertreten sind, finanziert und in Diskussion mit den Mitglieder werden aktuelle Forschungsprojekte initiiert, bearbeitet und vorgestellt.

aktuelle Forschungsvorhaben

EU 315506
Vacuum-assisted high pressure die castings with reduced porosity at low cost - SoundCast

Forschungsschwerpunkte

  • Schweißen von Aluminium-Druckguss
  • Kleben von Aluminium-Druckguss
  • Einfluss des Trennstoffs auf die Bauteilqualität
  • Optimierung der Schweißprozesse zum porenarmen Fügen
  • Untersuchungen zur Standzeit von Druckgießformen
  • Energiebilanz-Druckgießprozesse

Kompetenzbereiche

  • Herstellung von schweiß- und klebgeeignetem Druckguss
  • Optimierung des Trennstoffauftrages
  • Schweißen von Standard- und duktilen Druckgusslegierungen
  • Wasserstoffproblematik
  • Trennstoffeinfluss auf die Bauteilqualität
  • Standzeit von Druckgießformen

Leistungsspektrum

  • Gießtechnische Optimierung neuer Legierungen
  • Erprobung neuer Trennstoffe
  • Erstellung von Energiebilanzen
  • Gießen von Kleinserien
  • Bestimmung der Gussqualität
  • Untersuchung der Schweißeignung von Aluminium-Druckgussbauteilen
  • Bestimmung der Porenverlustfläche
  • Schadensuntersuchung von Druckgießformen

Ausstattung

  • Bühler Evolution B 53D
  • StrikoWestofen 40 S
  • Formsprühanlage Wollin PSM 2
  • Vakuumsystem VDS ProVac
  • Thermographiekamera

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Sebastian Müller Sebastian Müller
Dr.-Ing.

+49 531 391 955 26
sebastian.mueller@tu-braunschweig.de

ifs - Report

Institutsbroschüre

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