Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Reduktion des Formklebens im Aluminium-Druckgießprozess durch anforderungsorientierte Trennstoffapplikation

Das Formkleben, also das unerwünschte Anhaften einer Gusslegierung an der Gießformoberfläche nach dem Ausformen, stellt für die Gießereien nach wie vor ein drängendes Problem dar. Es herrscht kein sicheres Verständnis im Hinblick auf eine gezielte örtliche Trennstoffapplikation vor, welche die individuellen Bauteilanforderungen sowie gleichzeitig formfüllbedingte Transportvorgänge der Formtrennstoffe berücksichtigt. Weiterhin existiert derzeit kein unmittelbarer Regelkreis für den Trennstoffauftrag, der eine Rückkopplung der örtlichen Trennstoffdosierung zu den tatsächlichen Bedarfen in Bezug auf erforderliche Trennleistung und Schmierwirkung ermöglicht. Das Vorhaben setzt hier an, indem zwei Themenkomplexe bearbeitet werden: die Modellbildung in den Bereichen Trennstofftransport beziehungsweise -belegung und Klebneigung sowie die Etablierung eines bedarfsgerecht geregelten Trennstoffauftrags. Für die Modellbildung werden experimentelle und simulationsgestützte Untersuchungen anhand von Bauteilen der Industrie sowie institutseigenen Bauteilen durchgeführt. Im Rahmen des zweiten Themenkomplexes erfolgt eine Verknüpfung von Sensorik zur Messung von Auswerferkräften mit der Steuerung des Sprühroboters. Seitens der beteiligten KMU-Gießereien resultieren die Ergebnisse in einer höheren Prozessstabilität und damit verbundenen positiven Effekten einer höheren Ausbringung, Prozessautonomie sowie verringerten Ausschussquoten. Eine mögliche Reduktion von Formtrennstoffen führt ferner zu geringen Kosten für die verwendete Prozesschemie sowie zu einer möglichen Reduktion der Wasseraufbereitung sowie Luftfiltration. Anbieter von Systemen zur Trennstoffapplikation profitieren weiterhin von der vorwettbewerblichen Qualifizierung des des Regelkreises Ausformkraft - Trennstoffapplikation, KMU-Unternehmen im Bereich der Prozesschemie sowie Simulationsanbieter von einer verbesserten Kenntnis des Einflusses der Trennstoffverteilung bzw. Trennstofftransportes auf das Formkleben.