Ultraschall zerstreut Bläschen in gegossenem Aluminium

Leichte Legierungen spielen bei der Konstruktion neuer Fahrzeuge eine wichtige Rolle. Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren führt eine Senkung des Gewichts zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch und weniger Emissionen. Bei neuen Hybrid- und Elektrofahrzeugen schlägt sich ein geringeres zu transportierendes Gewicht in einer größeren Reichweite nieder. Jedoch führt das während der Verarbeitung in die Aluminiumlegierungen eingeleitete Wasserstoffgas zu Porosität, die sich negativ auf die Leistung der gegossenen Teile auswirkt.

Im EU-finanzierten Projekt DOSHORMAT (Degassing machine for aluminum casting process based onultrasound) wird die im vorausgegangenen RP7-Projekt ULTRAGASSING entwickelte Entgasungstechnologie im größeren Maßstab umgesetzt. Das Verfahren erwies sich bei der Entgasung von Aluminiumlegierungen im Labor- und Pilotmaßstab als wirksam. In DOSHORMAT wird es nun für die Massenproduktion optimiert. Die Forscher konzentrieren sich auf die Beziehungen zwischen den Bedingungen der Ultraschallentgasung und des Gussvorgangs sowie der Schmelzqualität, um eine vielseitige Methode zu entwickeln, mit der spezifische Gießverfahren an die geltenden Anforderungen angepasst werden können.

Die Wissenschaftler haben zwei Prototypen für die Aluminiumentgasung konstruiert, einen für Druckguss und Kokillenguss und einen weiteren für Niederdruck-Kokillenguss. Dies erforderte die Anpassung der ULTRAGASSING-Konzepte an die kommerzielle Umsetzung unter Berücksichtigung aller Aspekte, darunter Fertigungskosten, Sicherheitsvorschriften, Effizienz und Marktpotential. Die vorläufigen Prüfungen der Maschinen in einem industriellen Labor wurden abgeschlossen, und mit Durchführbarkeitsstudien werden neue Maschinenkonfigurationen erforscht, um bestimmte Produktionsaspekte anzusprechen.

Der H2-Gehalt der Schmelze beim Gießen der Aluminiumlegierung wirkt sich auf Qualität und Leistung des Produkts aus, und aktuelle Entgasungsverfahren sind mit Herausforderungen verbunden. Die Forscher von DOSHORMAT bereiten die Vermarktung einer vielversprechenden Entgasungstechnologie vor. Diese wird viele aktuelle Probleme lösen und auch zukünftigen Umweltauflagen entsprechen.