Die Anforderungen an Werkstoffe und Fertigungsverfahren in der Gießereitechnik steigen ständig. Kostendruck zwingt zum Rationalisieren und zum wirtschaftlichen Einsatz der Resourcen. Um diesen Prozess zu begleiten, entwickeln wir ständig neue Ideen, die wir in Forschungsprojekten mit verschiedenen Projektpartnern anderer Forschungseinrichtungen und aus der Industrie umsetzen. Unsere Forschungsschwerpunkte lassen sich unterteilen in:

Entwicklung von Gusslegierungen mit neuen Eigenschaften

Neue Gusslegierungen, die verschiedene Eigenschaftsanforderungen erfüllen, eröffnen neue Anwendungsgebiete. Dies gilt auch für die Modifizierung bereits verwendeter Legierungen. Die herzustellenden Bauteile werden immer komplexer und benötigen in verschiedenen Bereichen definierte Eigenschaften. Diese Anforderungen können wirtschaftlich sehr gut durch Gießen erzeugt werden. Es lassen sich Bauteile mit unterschiedlichen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen herstellen, indem ein Werkstoff lokal verändert wird oder indem mehrere Werkstoffe miteinander kombiniert werden.

Modellierung und Simulation

Modellierung und Simulation sind ein Schlüssel zum Verständnis komplexer Prozesse. Sie erleichtern die gezielte Einstellung von Gefügen und Eigenschaften. Durch sie lassen sich Energie-, Zeit- und Materialaufwand optimieren.

Vorhersage von Gefüge und Eigenschaften

In der Industrie werden heute eine Vielzahl von Kornfeinungs-, Veredelungs- und Impfmitteln eingesetzt, die unter ganz speziellen Bedingungen bestimmte Gefügestrukturen erzeugen. Die theoretischen Grundlagen dazu sind bislang nicht bekannt, so dass eine gezielte Weiterentwicklung nicht möglich ist. Dies gilt sowohl für die Eisenlegierungen als auch für die Nichteisenmetalle. Deshalb wollen wir die Prozesse bei der Kornfeinung, der Veredelung und dem Impfen untersuchen mit dem Ziel die Kornbildung und das Kornwachstum zu modellieren.

Entwicklung und Kontrolle von Prozessen

Die Entwicklung von neuen Legierungen setzt eine Beschäftigung mit den Herstellverfahren voraus. Gleichzeitig ist durch eine entsprechende Prozesskontrolle sicherzustellen, dass eine gleichmäßige Qualität gewährleistet ist.
Unsere zukünftigen Forschungsthemen zu diesen Punkten befassen sich mit

  • Gradientenguss (Kombination unterschiedlicher Eisengusswerkstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften)
  • Gradientenstrukturen (Bauteile aus verschiedenen Werkstoffen)
  • dem Mikrolegieren von Al-Cu-Legierungen zur Optimierung von Gefüge und Eigenschaften
  • der Warmrissneigung von AlCuTi-Legierungen beim Kokillenguss
  • schmelzmetallurgischen Maßnahmen zur Qualitätssicherung von Al-Sekundärlegierungen
  • der aushärtbaren Aluminiumlegierung AlZnMgCu
  • der Kombination der Veredelung des eutektischen Siliziums und der Feinung des Primärsiliziums von Al-Si-Legierungen für den Motorenbau
  • der Modellierung von Keimbildungs- und Kornwachstumsprozessen
  • der Prozesskontrolle von Kornfeinung und Impfung
 

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