Forschungsschwerpunkte/Kompetenzbereiche:
Das Fraunhofer IGCV fokussiert sich in der Gießereiforschung auf Verfahren, Werkstoffe und Produkte im Einzelnen und in ihrem Zusammenhang in der gesamten Prozesskette. Sind die gewünschten Produktanforderungen bekannt, kann durch das tiefgehende Verständnis der Prozesskette ein Bauteil entstehen, dass den heutigen Anforderungen hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Nachhaltigkeit gerecht wird.
Bei den Form- und Kernherstellungsverfahren liegt unser Forschungsschwerpunkt auf den Binder-Jetting-Verfahren (3D-Druck). Neben der Qualifizierung und Weiterentwicklung unterschiedlicher Formstoffe und Binder sehen wir hier die Möglichkeit, werkzeuglos topologieoptimierte Bauteile mit einer hohen Funktionsintegration herzustellen. Darüber hinaus werden Optimierungen der Prozesstechnik (Druckkopf-, Softwareanpassungen, Prozessmonitoring, Entpacken) umgesetzt.
Werkstoffseitig stehen Aluminium-, Kupfer- und Eisenlegierungen, aber auch die Prüfung und Weiterentwicklung der Hilfs- und Betriebsstoffe im Mittelpunkt der Forschung.
Die Recyclingschwerpunkte setzen wir im Bereich der anorganischen Formstoffe und dem Einsatz von Sekundär-Aluminium.
Durch die Weiterentwicklung der Automatisierung von bisher manuell durchgeführten Arbeitsschritten (z.B. in der Qualitätssicherung, der Gießvorbereitung und der Gussteilnachbearbeitung) sehen wir einen wesentlichen Beitrag zur Standortsicherung von Gießereien.
Darüber hinaus schließen wir Digitalisierunglücken in den Prozessen und Prozessketten, um einerseits eine durchgängige Bauteilrückverfolgbarkeit zu gewährleisten und andererseits die Möglichkeiten von machine learning und KI in der Gießerei einzusetzen.

Ausstattung:

• Form- und Kernherstellung:
  • Verschiedene 3D-Drucker für Binder-Jetting-Anwendungen (max. Bauraum 1000 x 800 x 600mm)
  • Teststände im Bereich indirekte additive Fertigung
    • Für Druckkopfqualifizierung
    • Für Materialauftragversuche
    • Für Schlickerverarbeitung
    • Für Formreinigung
  • Kernschießanlage
• Schmelz- und Gießbereich:
  • Induktionsofenanlage (bis 250kg Eisen),
  • Widerstandsheizte Öfen (bis 200kg Al, bzw. 70kg Kupfer)
  • Kokillengießgestell
• Nachbehandlung:
  • Laser- und Nadelpräger zur Bauteilmarkierung
  • Komplette Rohgussbearbeitung
  • Wärmebehandlungsöfen für Aluminium und Stahl
• Qualitätssicherung:
  • Formfüll- und Erstarrungssimulation, inkl. Eigenspannungsberechnungen
  • Metallographie inkl. notwendiger Mikroskope
  • Formstofflabor: div. Mischer, Partikelanalysator, Gasdurchlässigkeitsprüfung, Heißverformung, Zug-/Druckprüfung, Gasstoßprüfung, Glühverlust, Klimaschränke
  • Analyse: Spektrometer, STA, Mikro- und Makrohärte, Oberflächenrauigkeit, Viskosität, REM, optische Vermessungssysteme, Eigenspannungsmessung, Laservibrometer, div. Messkarten

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