Anwenderbezogene Oberflächenmodifizierung von Aluminium-Druckgussteilen (AluDruck)

Problemstellung
Die Brems-, Gas- und Kupplungspedale eines Fahrzeuges bestehen aus lackierten und montierten Stahlteilen mit Gummiabdeckungen. Bislang werden diese Abdeckungen im Spritzgussverfahren mit einer elastischen Kunststoffschicht überzogen. Elegante Bauteile der Pedalmechanik werden mit unterschiedlicher Rauheit und Oberflächenstruktur aus Aluminium produziert. Diese müssen in einem kostenaufwendigen Aluminium-Druckgussverfahren hergestellt und anschließend nach kundenindividuellen Wünschen zeitintensiv nachbearbeitet werden. Gegenwärtig werden diese glatten Oberflächen entweder lackiert, beklebt oder mittels PVD (physical vapour deposition) beschichtet. Die bisherigen Technologien sind jedoch anfällig für mechanische Beanspruchung.

Projektziel
Im KMU-innovativ-Projekt AluDruck wird ein neues Druckgussverfahren entwickelt, um Aluminiumgussbauteile mit variabler Oberflächenstruktur herzustellen. So soll es zukünftig möglich sein, fertige Aluminium-Druckgussteile in einem Produktionsschritt zu produzieren.

Vorgehensweise
Dazu ist ein Werkzeug mit entsprechenden Formeinsätzen der unterschiedlichen Strukturvarianten zu entwickeln. Im Anschluss werden Versuche zur Charakterisierung der Beschichtung, beispielsweise zur Machbarkeit, Haltbarkeit, Rauigkeit und Farbgebung, durchgeführt. Die modifizierten Oberflächen der Formeinsätze im Druckgusswerkzeug sollen durch unterschiedliche Bearbeitungsverfahren, wie Erodieren, chemisches Ätzen im Nano-Bereich und durch Laserstrukturieren, erreicht werden. Der Fokus wird auf der elektroerosiven Bearbeitung liegen in deren Anschluss die Beschichtung im Werkzeug erfolgt. Durch eine kontinuierliche, sensorgestützte Überprüfung der Oberfläche am realen Bauteil kann die geforderte Qualität erreicht werden.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Nach Projektende können verschiedenste Aluminiumgussbauteile mit unterschiedlicher Farbigkeit und Oberflächenstruktur hergestellt werden. Deren Struktur ist mechanisch, chemisch und temperaturbeständig haltbar und weist eine gute Griffigkeit auf. Der Kunde kann somit ein beliebiges Bauteil in Auftrag geben, welches mit einer von ihm gewünschten Oberflächenstruktur kostengünstig hergestellt wird. Die Anwendungsgebiete liegen im Fahrzeug- sowie Flugzeug-, Eisenbahn- und Anlagenbau.