Infiltration bschichteter Freeze-Casting Preforms durch innovative Druckgießprozesse

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Lothar Kallien
• Subject Area: Metallurgical, Thermal and Thermomechanical Treatment of Materials
• Term: from 2008 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 55968820

Das Druckgießverfahren besitzt den kürzesten Verfahrensweg zwischen Einsatzmetall und Fertigerzeugnis bei höchster Produktivität. Keramische Preforms können mit Metallschmelzen infiltriert werden. Man erhält sogenannte MMC’s, die Metal Matrix Composites. Wegen der hohen Festigkeiten auch bei hohen Temperaturen ist der Einsatz von MMCs vor allem für lokal hochbelastete Bauteile sehr interes-sant. Zur Infiltration keramischen Preforms werden nur Verfahren eingesetzt, bei denen die Schmelze langsam mit Strömungsgeschwindigkeiten von 0,5 m/s in den Formhohlraum ein-strömt zu Lasten dünnwandiger und komplexer Strukturen sowie hoher Produktivität . Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten werden die Preforms beschädigt. In Zusammenarbeit mit Projektpartnern sollen partikelverstärkte Bauteile mittels Druckgießen hergestellt werden können. Als neue Ansätze dienen eine vollständige Evakuierung des Formhohlraumes und der Preform, Isolierungen der Werkzeugwände sowie lokale hohe Kühlraten im Bereich der Preform, lokales Squeezen zur Kompensation des auftretenden Volumendefizits und eine optimale Auslegung des Versuchswerkzeuges. Die vom Projektpartner hergestellten Freeze-Casting Preforms sind durch ihre Struktur und Oberflächenaktivität druckgussgeeignet. Durch Zugabe hochreaktiver Elemente zur Metallschmelze kurz vor der Infiltration wird eine optimierte Infiltration ermöglicht.

• DFG Programme: Research Grants