Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Prozesssicher Lokal Kleben

Um die wirtschaftliche Relevanz des Druckgießverfahrens zu erhalten bzw. auszubauen gilt es, weitere Einsatzmöglichkeiten von druckgegossenen Bauteilen zu ermöglichen. Erhöhte Anforderungen an den Gießprozess lassen sich aus dem zunehmenden Einsatz von naturharten Druckgusslegierungen hoher Festigkeit/Duktilität, dem Trend zu einer gesteigerten Funktionsintegration bzw. Materialmischbauweisen sowie aus verschärften Umweltauflagen ableiten. Hierbei steht vor allem die Fügetechnik im Fokus. Aktuell müssen zu klebende Bauteile vor dem Fügeprozess aufwendig vorbehandelt werden. Insbesondere für Strukturklebungen beim Einsatz von naturharten Legierungen ergibt sich dadurch ein hoher Aufwand, um die Klebeignung der Oberflächen der Druckgussbauteile sicherzustellen, was den Einsatz solcher Verbindungen behindert.

Vor diesem Hintergrund ist das Ziel des angestrebten Forschungsvorhabens, die lokalen Gießbedingungen und die lokale Klebeignung der gegossenen Bauteile zu beherrschen. Hierbei müssen sowohl die Oberflächenbelegungen durch Trennstoffe als auch die Oberflächenmorphologie basierend auf der Legierungszusammensetzung betrachtet werden. Das Forschungsvorhaben sieht vor, dass durch eine virtuelle und experimentelle Materialcharakterisierung gewonnene empirische Datenmaterial zu analysieren und zusätzliche Haupteffekte zu identifizieren. Ziel hierbei ist es, durch den Verzicht auf energieintensive Vorbehandlungen den CO2-Fußabdruck deutlich zu verringern. Basierend auf Untersuchungen der thermischen Wirkbereiche von Trennstoffkomponenten sollen die entstehenden Oberflächenbelegungen erklärt und vorhergesagt werden. Zugleich soll eine Möglichkeit geschaffen werden, die lokale Klebeignung eines Druckgussbauteils in der Prozesssimulation in Abhängigkeit des verwendeten Trennstoffes vorherzusagen.

Durch die Erweiterung des Einsatzbereiches von Druckguss leistet das Vorhaben einen Beitrag zu Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit für zahlreiche KMU innerhalb der Prozesskette.