Herstellung von Druckgussbauteilen durch prozessintegrierte Applikation thermisch gespritzter Schichten in Gussformen

Bach, Fr.-W.1; Möhwald, K.1, a; Bause, T.1; Biermann, D.2, b; Zabel, A.2, c; Peuker, A.2, d

1)
Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Universität Hannover, 30823 Garbsen
2)
Institut für Spanende Fertigung, Technische Universität Dortmund, Baroper Str. 303, 44227 Dortmund

a) moehwald@iw.uni-hannover.de; b) biermann@isf.de; c) zabel@isf.de; d) peuker@isf.de

Kurzfassung

Durch Schichtverbundbauweise lassen sich die Eigenschaften von Bauteiloberflächen durch geeignete Schichtwerkstoffe gezielt an Anforderungen anpassen, welche vom vorgesehenen Grundwerkstoff nicht oder nur eingeschränkt übernommen werden können. Statt der klassischen, unabhängigen Stellung in der Prozesskette soll in einem neuen Ansatz ein thermischer Spritzprozess unmittelbar in die Druckgussfertigung integriert werden, um ein Herstellungsverfahren für weitgehend nachbearbeitungsfreie Funktions-schichten auf Gussbauteilen zu realisieren. Im Gegensatz zur konventionellen Beschichtung von Bauteilen soll hier die Schicht nicht auf das Bauteil, sondern in die Druckgussform appliziert werden, um somit bei jedem Abguss als Funktionsoberfläche des Bauteils repliziert zu werden. Der Transfer der Schicht von der Form auf die Bauteiloberfläche erfordert ein sehr geringes Prozessfenster hinsichtlich der Schichthaftung auf der Formoberfläche, damit sich die Schicht während des Spritzvorgangs nicht ablöst, das Gussteil sich jedoch bei der Entformung vollständig und mit beherrschbaren Kräften auswerfen lässt. Daher stehen bei den hier vorgestellten Untersuchungen die gezielte Einstellung der Schichthaftung durch Variation der frästechnisch hergestellten Substratoberflächenstruktur sowie der Anpassung der Spritzparameter und Schichtsysteme, die mittels eines Atmosphärischen Plasmaspritzprozesses appliziert werden, im Vordergrund.

Schlüsselwörter

Verbunddruckguss, Oberflächenstrukturierung, Schichttransplantation

Veröffentlichung

In: Tagungsband zum 12. Werkstofftechnischen Kolloquium, 1.10.-2.10. 2009, Chemnitz, Wielage, B. (Hrsg.), S. 79-84