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Teilvorhaben 2

Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von H-O-T Servicecenter Schmölln GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Teilprojektes ist es, mit der Beschichtung von Druckgießformen für AlMgX-Legierungen Erkenntnisse über sinnvolle Schichtsysteme zu gewinnen, die die Standzeit von Druckgießwerkzeugen auf das Niveau der Standzeit bei der Verwendung herkömmlicher Stahl-Legierungen bringen. Der Arbeitsplan beinhaltet, ausgehend von einer Dokumentation des derzeitigen Standes der Technik bei Oberflächenbehandlungen für Druckgussformen, grundlegende Arbeiten zur Oberflächenbehandlung und die Beschichtung dieser Formen. Nachdem mit der Beschichtung und metallographischen Untersuchung von Probekörpern eine Auswahl geeigneter Schichtsysteme getroffen wird, werden die Gussformen beschichtet. Die anschließenden Gießversuche werden begleitet, um den Einfluss der Oberflächenbehandlung auf die Gussformen verifizieren zu können und bei auftretenden Problemen Unterstützung zu bieten. Die industriellen Projektpartner verfügen über ein umfangreiches Know-how im Bereich der Gießereitechnik, der Werkzeugwerkstoffe, der Werkzeugfertigung sowie der Beschichtungstechnologie. Für die geplante Verwertung der Projektergebnisse in Form innovativer Druckgießformen besitzen die Partner den entsprechenden Marktzugang.

Teilvorhaben 5

Das Projekt "Teilvorhaben 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RHEINFELDEN ALLOYS GmbH & Co. KG durchgeführt. Lebensdauererhöhung von Druckguss-Formen aus Warmarbeitsstahl beim Druckgießen von AlMg-Legierungen. Erarbeiten von Aluminiumlegierungsoptimierung innerhalb der aktuellen Legierungszusammensetzung nach EN oder durch Legieren neuer, zu entwickelnden Zusätze oder Gehalte. Erarbeiten der thermophysikalischen Werte innerhalb der aktuellen Legierungszusammensetzung durch Methoden der Thermoanalyse. Erarbeiten erweiterter Legierungs-Zusammensetzungen mit dem Ziel niedrigeren Thermoschock-Verhaltens durch ThermoCalc und Abschätzung der legierungsabhängigen Oberflächenbenetzungen auf den unterschiedlichen Formwänden durch Messung der Viskosität mittels eines Rheometers. Geringere Fertigungskosten bei der Druckguss-Verarbeitung können durch Verringerung des Verschleißes der Stahlform erhalten werden, auch durch optimierte Legierungszusammensetzung der eingesetzten AlMgX. Bestimmung der Abhängigkeiten ist zu erarbeiten. Diese Ergebnisse werden direkt durch firmeneigenen Kundenberatung an die meist deutschen Kunden weitergegeben. Anpassungen der Legierung wird erfolgen und in die Produktion von Automobilbauteilen eingehen.

Teilvorhaben: Entwicklung eines additiven Fertigungsprozesses zur Herstellung großer Sandgussformen und dessen Umsetzung in Form eines prototypischen Drucksystems

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines additiven Fertigungsprozesses zur Herstellung großer Sandgussformen und dessen Umsetzung in Form eines prototypischen Drucksystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von voxeljet AG durchgeführt. Gesamtvorhaben: Das vorliegende Projekt zielt darauf ab ein neuartiges Druckverfahren auf der Basis eines rotierenden Drucksystems zu entwickeln, das es ermöglicht Formen auch für sehr große Gussbauteile mittels 3D-Druck herzustellen. Dabei werden Außendurchmesser der Form bis zu 8m angestrebt. Teilvorhaben voxeljet AG: In dem Teilvorhaben der voxeljet AG soll die eigentliche Entwicklung der Versuchsanlage stattfinden. Hierbei müssen viele Engineeringaspekte, die bei der Skalierung des Druckprozesses auftreten, geklärt werden. Hierzu gehören sowohl klassische maschinenbauliche Themen wie die genaue Führung des viele Tonnen schweren Baubetts als auch 3D-Druck spezifische.

Prozessentwicklung zur Oberflächenaktivierung und Regenerierung von Formgrundstoffen zur Herstellung von Gussformen

Das Projekt "Prozessentwicklung zur Oberflächenaktivierung und Regenerierung von Formgrundstoffen zur Herstellung von Gussformen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL), Fachgebiet Gießereitechnik durchgeführt. In diesem Projekt soll die gezielte Behandlung der Oberfläche von ausgewählten Sanden bzw. Keramikpartikeln (Formgrundstoffe) mittels Plasma untersucht werden. Zunächst soll dafür ein Prüfstand mit einer Plasmafackel als zentralem Bauelement mit entsprechender Partikelzufuhr aufgebaut werden. Die Parameterstudie der Plasmabehandlung von Formgrundstoffen soll mit zweierlei Ziel durchgeführt werden. Zum einen zur Oberflächenaktivierung dieser Stoffe in Neusandqualität mit den Zielen der Verbesserung der resultierenden Eigenschaften des späteren Sandkerns und zur Reduzierung des Materialeinsatzes. Zum anderen soll der Prozess für die Reinigung der Oberfläche bereits verwendeter und mit altem Binder behafteter Partikel untersucht werden. Zunächst sollen die so behandelten Partikel und deren Oberfläche im Hinblick auf die Zielstellungen analysiert werden. Mit Hilfe dieser Erkenntnisse werden aussichtsreiche Prozessfenster abgeleitet und Versuchskerne hergestellt. Anhand dessen werden sowohl mechanische, als auch thermische Materialeigenschaften der Sandkerne bestimmt. Für einen Transfer in die Industrie sind zudem für alle Parametersets entsprechende Energie- und Materialverbräuche zu dokumentieren, sodass wirtschaftliche Faktoren besser prognostiziert werden können.

Teilvorhaben: Entwicklung maschinenbaulicher und softwaretechnischer Grundlagen für eine additive Fertigungsanlage zur Erstellung großer Sandgussformen für Bauteile von Windkraftanlagen

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung maschinenbaulicher und softwaretechnischer Grundlagen für eine additive Fertigungsanlage zur Erstellung großer Sandgussformen für Bauteile von Windkraftanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GE Renewable Germany GmbH durchgeführt. In Kooperation mit den Verbundpartnern wird die Entwicklung eines ACC Prototypen angestrebt. Hierzu wird GE Renewable Energy bereits bestehendes Wissen in Form von maschinenbaulichen Grundlagen in den Entwicklungsprozess einbringen und auf anwendungsorientierte Lösungen hinarbeiten. Für die Ansteuerung des Druckers wird spezielle Software entwickelt. Da ACC im Vergleich zu konventionellen Verfahren nicht nur die Produktionskosten senken, sondern darüber hinaus auch neue Möglichkeiten in der Gestaltung der Gussteile schaffen kann, wird an der Optimierung der Bauteile unter Berücksichtigung dieser neuen Möglichkeiten gearbeitet. Weiterhin werden Nachhaltigkeitsaspekte und der die Reduzierung des CO2 Fußabdrucks betrachtet.

Kontrolle von Aluminium-Feinguss mittels Einsatz einer elektromagnetischen Induktionspumpe. Modelluntersuchungen und Prototypentwicklung zur Kontrolle der Fließgeschwindigkeit der in die keramische Formschale einströmenden Schmelze; Teilvorhaben 1

Das Projekt "Kontrolle von Aluminium-Feinguss mittels Einsatz einer elektromagnetischen Induktionspumpe. Modelluntersuchungen und Prototypentwicklung zur Kontrolle der Fließgeschwindigkeit der in die keramische Formschale einströmenden Schmelze; Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Roßendorf e.V., Institut für Sicherheitsforschung durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, über eine kontaktlose Magnetfeldkontrolle der Zuströmung der Schmelze eine für den Gießprozess optimale Füllung der Gussform beim Feinguss von Aluminium-Legierungen zu erreichen. Dazu soll eine elektromagnetische Induktionspumpe anfangs die Strömung bremsen, später aber die Schmelze beschleunigen. Auf diese Weise wird eine über den Gussprozess hinweg möglichst gleich bleibende Geschwindigkeit der einströmenden Schmelze angestrebt. Die Bearbeitung erfolgt mit den Methoden der numerischen Simulation und der Modellexperimente mit niedrigschmelzenden metallischen Fluiden. Die Steuerung der Magnetpumpe erfolgt über einen Durchflussmesser. Es wird ein Prototyp für diese Magnetpumpe entwickelt, gebaut und an einer realen Aluminium-Gießanlage des Projektpartners TITAL installiert. Die Magnetkontrolle der Zuströmung soll vor allem für große, dünnwandige Gussteile eingesetzt werden. Mit dem Prototyp soll der Nutzen der Induktionspumpe für den Aluminium-Feinguss demonstriert werden.

Teilvorhaben: Entwicklung der materialwissenschaftlichen und fertigungstechnischen Grundlagen für die additive Fertigung großer Sandgussformen

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung der materialwissenschaftlichen und fertigungstechnischen Grundlagen für die additive Fertigung großer Sandgussformen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik durchgeführt. In dem 'Verbundvorhaben ACC - Additive Herstellung von Gussformen für große Metallgusskomponenten von Offshore-Windkraftanlagen' soll ein neuartiges Druckverfahren auf der Basis eines rotierenden Drucksystems entwickelt werden, dass es ermöglicht, Formen auch für sehr große Gussbauteile mittels 3D-Druck herzustellen. Dieses Verfahren soll anschließend in einer Demonstrationsanlage umgesetzt werden, um seine Eignung für die Herstellung verwendbarer Gussformen nachzuweisen. Neben der Konstruktion der Maschine soll auch der Zusammenbau von großen Gussformen aus mehreren Scheiben getestet werden. Gegenstand des Teilvorhabens 'Entwicklung der materialwissenschaftlichen und fertigungstechnischen Grundlagen für die additive Fertigung großer Sandgussformen' ist dabei das Design der Gussform und deren Validierung mit Hilfe von Computersimulationen. Des Weiteren sollen die eingesetzten Werkstoffsysteme hinsichtlich ihrer Festigkeit und Erosionsbeständigkeit optimiert werden und für den Prozess qualifiziert werden. Auch das Recycling der verwendeten Materialien, insbesondere des verwendeten Formsandes ist Bestandteil des Vorhabens. Auch sollen in diesem Teilvorhaben neuartige Bestandteile des Fertigungsprozesses entwickelt und erprobt werden. Zuletzt ist auch die Entwicklung und Implementierung neuartiger KI-Basierter Verfahren für die Qualitätssicherung und Online-Prozesskontrolle Gegenstand dieses Teilvorhabens.

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