Kern- und Formstoffe für komplexe Bauteile

Gegossene Salzkerne

Die ausgezeichneten Eigenschaften gegossener Salzkerne mit Biegefestigkeiten von über 25 MPa und der geschlossenen, glatten Oberflächen sowie ihre hervorragende Wasserlöslichkeit, machen Salzkerne zum perfekten Kernmaterial für den Umguss im Druckguss. Am Fraunhofer IFAM untersuchen unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die gesamte Prozesstechnologie von der Materialentwicklung der Salzmischungen in Simulationen und Laborversuchen, über die Herstellung der Salzkerne aus der Schmelze, bis zum Umgießen im Druckgussprozess mit Aluminium und dem Herauslösen und Recycling der wässrigen Salzlösung in verschiedenen Projekten. Dabei legen wir einen besonderen Fokus auf einen nachhaltigen Einsatz der Salzkerne sowie deren Recycling.

Salzkerne bieten sich immer dort an, wo Hohlräume erzeugt werden müssen, so ist das Potenzial zum Einsatz in Kunststoffprozessen wie CFK-Herstellungsprozesse (Vakuuminfusion, RTM, etc.) oder auch dem Kunststoff-Spritzguss ein weiteres adressiertes Anwendungsfeld.

Unser Leistungsangebot beinhaltet:

• Entwicklung und Charakterisierung von Salzmischungen
• Entwicklung von Gießwerkzeugen zur Fertigung von Salzkernen im Kokillen- oder Niederdruckguss
• Charakterisierung von Salzkernen (Mikrogefüge, mechanische Prüfung, Porenanalyse, etc.)
• Fertigung und Lieferung von Salzkernen für Prototypen und Kleinserien
• Umgießen von Salzkernen im Druckguss
• Gießsimulation und Prozessentwicklung

Anorganisch gebundene Formstoffe

Die Substitution organischer Binder durch anorganische Systeme steht im Fokus der Formstoffentwicklung am Fraunhofer IFAM. Hierzu zählen beispielsweise anorganische Binder für den Eisen- und Stahlguss oder neue Bindersysteme für die additive Fertigung von Formen und Kernen für Metalle mit hoher Gießtemperatur. Die Reduzierung der benötigten Menge an Formstoff sowie Aspekte zum Recycling oder Deponierung gebrauchter Formstoffe sind weitere Entwicklungsschwerpunkte.

Unser Leistungsangebot beinhaltet:

• Kundenspezifische Entwicklung und Optimierung von anorganisch gebundenen Formstoffen
• Charakterisierung von Formstoffen
• Durchführung von Gieß- und Entformungsversuchen
• Prozessentwicklung und Bewertung
• Entwicklung von Einbettmassen für den Feinguss mit Blockformen

Keramische Kerne und anorganisch gebundene Kerne

Komplexe innere Geometrien werden in Feingussbauteilen oder beim Druckguss durch verlorene keramische Kerne erzeugt. Dabei wird an die keramischen Kerne in den verschiedenen Prozessschritten unterschiedliche und teilweise gegensätzliche Anforderungen gestellt. Beim Druckguss ist eine hohe Festigkeit Voraussetzung, beim Feinguss wird eine ausreichende Festigkeit für den Wachsspritzguss sowie gute Temperatur- und Formstabilität beim Brennen der Formschale benötigt. Nach dem Gießen ist dagegen eine leichte Entformbarkeit Voraussetzung, um den zeit- und kostenintensiven Aufwand zum Entkernen zu reduzieren. Das Fraunhofer IFAM forscht im Bereich anorganischer Binder beispielsweise für Kerne im Sand- oder Kokillenguss oder der Binderentwicklung für eine additive Fertigung von Kernen, entwickelt Kerne mit angepassten Porenstrukturen oder verbesserten Entkernungseigenschaften und unterstützt bei der gießtechnischen Erprobung.

Unser Leistungsangebot beinhaltet:

• Kundenspezifische Entwicklung von anorganisch gebundenen Kernen
• Erprobung und Bewertungen von Kernen im Druckguss (Sandkerne, keramische Kerne, Salzkerne)
• Durchführung von Gieß- und Entformungsversuchen
• Entwicklung von Kernen mit angepassten Eigenschaften