Technologien

In der heutigen Zeit, in der Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit immer wichtiger werden, spielt die Pulvertechnologie eine entscheidende Rolle im Recycling und in der Kreislaufwirtschaft. Ob metallische Reststoffe, Pulverabfälle aus der additiven Fertigung, Filterstäube oder sogar komplexe Hybridmaterialien: Was bisher oft als schwer verwertbarer Abfall galt, kann am Fraunhofer IFAM durch pulvertechnologische Verfahren in neue Wertstoffe und Bauteile umgewandelt werden. Das Besondere: Die Pulvertechnologie ermöglicht die direkte Nutzung von Recyclingmaterialien – auch dann, wenn diese nicht die Idealform kugeliger, feinkörniger Pulver haben.

KURZE PROZESSE DURCH HYBRIDE GUSSTEILE - OPTIMAL FÜR DEN LEICHTBAU | Das Themenfeld »Hybridguss« beschäftigt sich mit neuartigen Verbindungstechnologien unter Verwendung von Gussbauteilen. Dabei werden direkt integrierte metallische Strukturen oder auch Kunststoffe oder Faserstrukturen zur Realisierung einer Multimaterialbauweise genutzt. Direkt im Gießprozess der Metallkomponente wird die Möglichkeit zum Materialverbund gegeben. Dadurch lassen sich innovative Bauteile unter Einsparung von Fertigungsschritten realisieren, die diverse Vorteile mit sich bringen.

Im Bereich der Gießereitechnik verfügt das Fraunhofer IFAM über ein breites Technologieportfolio für verschiedenste industrielle Anwendungen. Hierzu zählen Anlagen in den folgenden Bereichen: Druckguss / Squeeze-Casting, Niederdruckguss, Feinguss und Schwerkraftguss.

SIMULATION UND MODELLIERUNG VON GIESSPROZESSEN | Ein wichtiger Schritt für jede Gussteilentwicklung ist die Prozesssimulation, in der die Gestaltung des Gussteils selbst, aber auch der Form auf fertigungsgerechte Auslegung hin überprüft und ggf. optimiert wird. Durch eine detailgetreue Abbildung des gesamtem Gießvorgangs sowie der anschließenden Erstarrung können wir Bereiche identifizieren, in denen mit hoher Wahrscheinlichkeit Gussfehler auftreten werden. Die begleitende Simulation verkürzt signifikant Entwicklungszeiten und ermöglicht vielfach die Einsparung oder Reduzierung von praktischen Versuchsreihen durch eine realitätsgenaue Abbildung von Prozessen und Vorgängen. Im Sinne eines digitalen Zwillings kann sie darüber hinaus der Prozessüberwachung und -steuerung dienen.

"INTELLIGENTE" GUSSBAUTEILE FÜR DIE AUTOMOBILINDUSTRIE; URBAN AIR MOBILITY UND VIELE MEHR | Werkstoffe, Bauteile und Strukturen mit einem gewissen Maß an inhärenter „Intelligenz“ sind ein zentrales Forschungsthema am Fraunhofer IFAM. Ein typisches Anwendungsfeld ist die Überwachung mechanisch belasteter Bauteile im Betrieb in all ihren Abstufungen: von der einfachen Lastüberwachung über die Schadenserkennung und Lokalisierung bis hin zur Prognose der verbleibenden Bauteillebensdauer. Die Grundlage derartiger Fähigkeiten ist ein technisches Nervensystem, das Belastungen erkennt und damit eine Basis für ihre Bewertung liefert: Sensoren.

NEUARTIGE WERKSTOFFE IN DIE PRODUKTION BRINGEN! | Das Themenfeld »Kern- und Formstoffe« am Fraunhofer IFAM fokussiert verschiedenste Forschungsschwerpunkte rund um die Werkstoffe und deren Prozesse für die Gießerei. Die Nachfrage nach höherer Funktionsintegration in Gussbauteile und die damit einhergehende Steigerung der Bauteilkomplexität auf der einen Seite und die Nachfrage nach nachhaltigen, energiesparenden Prozessen auf der anderen Seite steigt kontinuierlich. Beides erfordert die Entwicklung neuer Kern- und Formstoffe und deren Prozesse in der Welt der Gießerei und deren Produkten.

SICHERE IDENTIFIKATION VON GUSSBAUTEILEN | Die sichere Identifikation von Gussteilen ist in vielerlei Hinsicht ein attraktives Ziel. So gestattet sie die eindeutige Zuordnung von Fertigungsparametern zu einem konkreten Bauteil und ermöglicht dadurch eine Qualitätsdokumentation, wie sie nicht nur in der Luftfahrtindustrie zunehmend gefordert wird. Darüber hinaus bildet sie die Grundlage für eine auf das individuelle Bauteil bezogenen Prozesssteuerung, wie sie im Rahmen von Industrie 4.0-Ansätzen verfolgt wird.

Das Fraunhofer IFAM beschäftigt sich seit 2008 mit Elektromobilität und gießtechnischer Herstellung von Komponenten des elektrischen Antriebs. Im Fokus stehen die Entwicklung und Erprobung neuer Gießkonzepte und Konstruktionsweisen für Gussteile des Elektromotors. Mit der Analyse und Bewertung von Gussteilen für den Karosseriebau elektrischer Fahrzeuge wurde das Kompetenzfeld erweitert und widmet sich hierbei insbesondere dem Giga-Casting.

Mit den Kompetenzen auf dem Gebiet der Gießereitechnologie begleitet das Fraunhofer IFAM industrielle Kunden bei der gießtechnischen Umsetzung einer Idee vom Konzept über den ersten Prototyp bis zum anwendbaren Produkt. Passend zu der jeweiligen Fragestellung stehen unterschiedliche Gießverfahren und Werkstoffe zur Verfügung.

Optimierte Dynamik und Stabilität durch die Kombination von Getriebeantrieb und Direktantrieb