Arbeitsgebiet Integralschaumdruckgießen

Eigenmittelfinanziertes Projekt


Details zum Projekt

Projektleiter/in:
Prof. Dr.-Ing. Carolin Körner


Beteiligte FAU-Organisationseinheiten:
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)
Technische Fakultät

Projektstart: 01.01.2000


Forschungsbereiche

Leichtbauwerkstoffe
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)


Abstract (fachliche Beschreibung):


Metallschaum weist eine Reihe interessanter Eigenschaften auf, wie z.B. geringes Gewicht, hohe Energieabsorption und hohes Dämpfungsvermögen. Integralschaumdruckgießen ist eine wirtschaftliche Route zur Darstellung von Gussteilen mit integrierter zellularer Struktur, d.h. mit einer kompakten Außenhaut und einem geschäumten Bauteilkern, wobei zwischen Schaumkern und Außenhaut ein kontinuierlicher, stoffschlüssiger übergang besteht. Analog zum kommerziell äußerst erfolgreichen Integralschaumgießen von Polymeren wurden für das Integralschaumgießen von Leichtmetallen zwei prinzipiell unterschiedliche Verfahrensroutinen entwickelt:



In beiden Fällen wird eine treibmittelbeladene Leichtmetallschmelze in die Druckgussform aus Stahl eingespritzt. Beim Niederdruckintegralschaumgießen wird, im Unterschied zum Standarddruckgießprozess, absichtlich keine vollständige Kavitätsfüllung vorgenommen. Durch die Gasfreisetzung aus dem Treibmittel wird die noch nicht erstarrte Schmelze im Bauteilkern aufgeschäumt, wodurch eine vollständige Ausfüllung der Bauteilkavität erfolgt. Beim Hochdruckintegralschaumgießen dagegen wird  eine vollständige Kavitätsfüllung vorgenommen und kurzzeitig ein hoher Nachdruck aufgebracht. Das Aufschäumen des Bauteilkerns erfolgt durch eine gezielte Vergrößerung der Bauteilkavität. Diese Kavitätserweiterung muss abgeschlossen sein, bevor die Schmelze im Bauteilkern erstarrt ist.


Publikationen
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Hartmann, J., Blümel, C., Ernst, S., Fiegl, T., Wirth, K.-E., & Körner, C. (2014). Aluminum integral foam castings with microcellular cores by nano-functionalization. Journal of Materials Science, 49(1), 79-87. https://dx.doi.org/10.1007/s10853-013-7668-z
Hartmann, J., Fiegl, T., & Körner, C. (2014). Aluminum integral foams with tailored density profile by adapted blowing agents. Applied Physics A: Materials Science and Processing, 115(2), 651-660. https://dx.doi.org/10.1007/s00339-014-8377-4
Hartmann, J., Trepper, A., & Körner, C. (2011). Aluminum integral foams with near-microcellular structure. Advanced Engineering Materials, 13(11), 1050-1055. https://dx.doi.org/10.1002/adem.201100035
Körner, C., & Hartmann, J. (2010). Aluminiumgussteile mit zellularem Kern. Lightweight Design, 3, 28-34. https://dx.doi.org/10.1007/BF03223614
Trepper, A. (2010). Niederdruck-Integralschaumgießen - Technologie für Aluminiumgussteile mit reduziertem Körperschall (Dissertation).
Wiehler, H. (2010). Prozessentwicklung des Hochdruckintegralschaumgießens von Aluminium (Dissertation).
Körner, C. (2008). Foam formation mechanisms in particle suspensions applied to metal foams. Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing, 495, 227-235. https://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2007.09.089
Wiehler, H., Heinl, P., Körner, C., & Singer, R. (2008). High pressure integral foam moulding of aluminium. (pp. 15-18). Montreal, QC.
Wiehler, H., Körner, C., & Singer, R. (2008). High pressure integral foam moulding of aluminium - Process technology. Advanced Engineering Materials, 10(3), 171-178. https://dx.doi.org/10.1002/adem.200700267
Körner, C. (2008). Integral Foam Molding of Light Metals. Springer.

Zuletzt aktualisiert 2019-03-05 um 11:44