HyDrun

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

In der Halle des LEIV stehen viele Personen in einem Halbkreis um eine Maschine. Ein Mann steht mit einem Mikrofon vor einem Bildschirm und erklärt. — Abb. 2: Schaugießen beim Projektabschlusstreffen der Projekte METEOR + HyDrun.

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 inline-Verbindung von Leichtmetall und Kunststoff wird am ILK unter der Bezeichnung Hybridguss an einer neuartigen DuoCast-Vertikal-Druckgussmaschine mit integriertem Spritzguss Bolt-On intensiv erforscht. Mithilfe eines Robotersystems zum Bauteilhandling erfolgen weitere Schritte wie das Entgraten und die Funktionalisierung der Oberflächen 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 Inbetriebnahme der Hybridgussanlage wurden im Projekt HyDrun Prozessparameterstudien zur Optimierung der Gussqualität und des Bauteilhandlings durchgeführt. Mit zahlreichen Fertigungsversuchen in 2024 konnte zum Projektabschluss der durchgängige Prozessablauf erfolgreich nachgewiesen und innovative Hybridstrukturen aus Metall-Druckguss-Kunststoff-Spritzguss inline hergestellt werden (Abb.1). Entstanden ist eine einmalige Pilotanlage, die auch zum Testen zur Verfügung steht (Abb.2).

Bauteil aus Kunststoff und Metall. — Abb. 1: Der inline gefertigte HyDrun Hybriddemonstrator aus Metall-Druckguss und Kunststoff-Spritzguss.

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