HyDrun

Grenzschichtanalyse bei der Inline-Hybridisierung von Metall-Druckguss und Kunststoff-Spritzguss

Bei der Entwicklung komplexer und hochbelastbarer Leichtbaustrukturen zeigt sich ein Trend zur Verwendung verschiedener Werkstoffe in einem Bauteil. Zur Herstellung derartiger Multi-Material- bzw. Hybridbauteile werden häufig unterschiedliche Fertigungsverfahren miteinander kombiniert. Somit können u.a. hohe Investitionen bei der Maschinenanschaffung verringert oder Lager- und Transportkosten eingespart werden. Insbesondere die innovative Verbindung von Leichtmetall-Druckguss und Kunststoff-Spritzguss wird am ILK unter der Bezeichnung Hybridguss an einer neuartigen DuoCast-Vertikal-Druckgussmaschine (Abb.1) mit integriertem Spritzguss Bolt-On intensiv erforscht. Mithilfe eines Roboterwechselsystems zum Bauteilhandling erfolgen weitere Prozessschritte wie das Entgraten und die Funktionalisierung der Oberflächenbereiche für das Anspritzen des Kunststoffs. Damit ist die synchrone Fertigung komplexer Hybridstrukturen auf einer Anlage möglich. Durch den hohen Automatisierungsgrad können Zykluszeiten, Energieaufwand und Kosten gesenkt werden. Nach einer erfolgreichen Heiß-Inbetriebnahme der Hybridgussanlage wurden im Projekt HyDrun Prozessparameterstudien zur Optimierung der Gussqualität und des Bauteilhandlings durchgeführt. Gegenwärtig liegt der Fokus auf der Integration einer Lasereinheit zur Oberflächenstrukturierung bzw. Funktionalisierung. Darüber hinaus ist ein Teilziel des Projekts die Entwicklung eines Recyclingkonzepts für die im Hybridgussverfahren gefertigten Strukturen.

Ansicht einer Maschine. — Abb. 01: Ansicht der Druckgusszelle mit der "DuoCast"-Vertikal-Druckgussanlage und Peripheriemaschinen.

Zeitraum

01.06.2021 – 31.05.2024

Projektpartner

Konsortialführung

Druckguss Service Deutschland GmbH

Projektpartner

Assoziierter Partner

GK Concept GmbH

Förderung/Finanzierung

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF): Förderlinie HyMat2 – "Hybride Materialien – Neue Möglichkeiten, Neue Marktpotenziale"
Förderkennzeichen: 03XP0383I