Optimiertes Druckgießen mittels neuartiger Werkzeugtechnik (DWT)

Problemstellung:
Leichtmetallguss-Erzeugnisse werden in Deutschland bislang überwiegend aus Aluminiumwerkstoffen gefertigt. Magnesium ist im Vergleich zu Aluminium um ein Drittel leichter und auch nicht von einer Rohstoffverknappung betroffen. Damit der Werkstoff Magnesium für Druckgießprozesse in die industrielle Anwendung kommt gilt es, die dazu erforderlichen urformenden Fertigungsprozesse, die damit verbundenen hohen thermischen Belastungen und Reaktionsgeschwindigkeiten im Millisekundenbereich sowie die geforderte Bauteilqualitäten zu beherrschen.

Projektziel:
Ziel des KMU-innovativ-Projekts DWT ist es, beim Druckgießen von Magnesium das Abkühlverhalten im Formwerkzeug so zu regeln, dass geometrisch komplexe und hochbeanspruchbare Magnesiumbauteile produziert werden können. Damit sollen die während der Abkühlung im gegossenen Bauteil sich ausbildenden Werkstoffeigenschaften gezielt beeinflusst werden können.

Vorgehensweise:
Im Projekt wird zur optimalen Temperaturführung im Formwerkzeug dessen Kontur in Form eines innovativen Schalenaufbaus erzeugt, womit ein geregelter Abkühlprozess durch die optimale Anordnung konturnaher Kühlkanäle ermöglicht wird. Der Schalenaufbau wird mittels eines additiven Fertigungsverfahrens, dem sogenannte Metall-Pulver-Auftragen, erzeugt. Zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit des Druckgießprozesses und der Arbeitssicherheit wird zusätzlich ein Sensorsystem zur frühzeitigen Erkennung von Rissbildungen im Formwerkzeug integriert.

Anwendungspotenzial und erwartete Ergebnisse:
Die erzielten Ergebnisse erlauben die Serienfertigung geometrisch anspruchsvoller Magnesiumgussteile und tragen zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit für die Magnesiumdruckgussindustrie bei. Durch die sichere Prozessbeherrschung wird sowohl die Qualität der Gussteile als auch die Energieeffizienz des Prozesses erhöht. Die Ergebnisse des KMU-innovativ-Projekts werden am Beispiel eines Elektronikgehäuses in der automobilen Anwendung validiert und können für vielfältige Leichtbaulösungen im Fahrzeugbau und der Luftfahrtindustrie Anwendung finden.

• KDS Radeberger Präzisions-, Formen- und Werkzeugbau GmbH
• ONI Temperiertechnik Rhytemper GmbH
• POWER-CAST Magnetech GmbH & Co. Kg
• Zentrum für angewandte Forschung und Technologie e.V.