Ultaschallunterstützter Verbundguss

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier, since 10/2014; Professor Dr.-Ing. Jörg Wallaschek
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 2012 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 224433043

Komplexe Kühlkörperstrukturen, die aus mehreren Teilen häufig aus den Materialien Aluminium und Kupfer bestehen, kommen in Elektronikprodukten zum Einsatz, da Aufgrund stetig steigender Prozessorleistung immer größere Wärmemengen abgeführt werden müssen. Die herkömmlichen Herstellungs- und Fügeverfahren weisen sowohl bei der Wärmeleitung zwischen den einzelnen Komponenten als auch in der Prozesskomplexität Defizite auf. Der Verbundguss ermöglicht die Herstellung von Kühlkörpern aus unterschiedlichen Materialien bereits beim Urformen in einem Schritt. Dabei ist die Verbundqualität stark von der Beschaffenheit der Oberflächen abhängig, so dass es teilweise zu unvollständigen Verbindung zwischen den genannten Metallen kommt. In Vorversuchen ist es gelungen die Benetzung der Oberflächen signifikant zu verbessern, indem der Prozess mit Ultraschallschwingungen überlagert wurde. In dem beantragten Projekt werden diese Vorversuche in einen Technologiedemonstrator im Technikumsmaßstab überführt. Hierfür werden Grundlagenuntersuchungen für die Ultraschallanregung von Schmelzen durchgeführt, sowie die werkstoff- und prozesstechnischen Grundlagen erarbeitet, aus denen eine Auslegungsrichtlinie abgeleitet wird. Der Demonstrator wird auf dieser Basis erstellt und die Qualität an der Werkstückgüte beurteilt.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Dr.-Ing. Kai Kerber; Dr.-Ing. Jens Twiefel
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Bach, until 10/2014 (†)