VERZINKTE INSERTS FÜR STOFFSCHLÜSSIGE WERKSTOFFVERBUNDE IM LEICHTMETALLGUSS

Verzinkte Inserts aus Eisen und Stahl erlauben einen deutlich vereinfachten Stoffschluss in hybriden Aluminiumgussstrukturen, wie sie insbesondere in Bauteilen für gute Wärmeleitfähigkeit benötigt werden.

AUTOR:
Dr. Peter Liepert, DI Christa Zengerer, DI Gerhard Schindelbacher, Österreichisches Gießerei-Institut
Univ. Prof. Dr. Peter Schumacher, Lehrstuhl für Gießereikunde, Montanuniversität Leoben

 

Durch Kombination von Leichtmetallkomponenten mit Komponenten aus Eisenwerkstoffen lassen sich hybride Bauteile fertigen, die an weniger belasteten Stellen den Gewichtsvorteil des Leichtmetalls, und an höher belasteten Stellen die Festigkeitseigenschaften des Eisenwerkstoffes aufweisen. Dem entgegen steht jedoch der fertigungstechnische Aufwand eines notwendigen Fügeschrittes zur Verbindung der Materialpartner zum Hybridbauteil.

Eine systematische Untersuchung solcher Hybridverbindungen wird am Österreichischen Gießerei-Institut (ÖGI) im Rahmen des vierjährigen Forschungsprojektes mit dem Arbeitstitel „Multimaterialverbunde“ durchgeführt und erfolgt in Zusammenarbeit mit den Mitgliedsbetrieben des Fachverbandes Metalltechnische Industrie (FMTI) und mit finanzieller Unterstützung aus den Mitteln der Programmschiene „Basisprogramme“ der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG).

Im Hybridguss wird der generative Fertigungsschritt des Bauteils mit dem Fügeschritt kombiniert, was insbesondere bei Großserien sehr wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Auch die Freiheiten der Formgebung sind im Gießprozess sehr groß, je nach Prozessführung können die Werkstoffe dabei form- oder stoffschlüssig verbunden werden.

Da bei der Herstellung eines Stoffschlusses mit Interdiffusion zwischen den Fügepartnern ein Materialkontinuum ohne innere Grenzflächen und ohne Spaltbildung entsteht, sind diese Verbindungen im Vergleich zu rein formschlüssigen Verbunden gleicher Materialpaarung im Regelfall höher belastbar und haltbarer.