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Geschmolzenes Aluminium wird entgast

Geht es um die Reduzierung des Fahrzeuggewichts im Verkehrssektor, so spielen Aluminiumlegierungen eine überaus wichtige Rolle. Eine neuartige Technologie, mit der die Bildung von Porositäten im Gussverfahren minimiert werden kann, wird die Wettbewerbsposition der davon betroffenen Gießereien verbessern und verlorene Arbeitsplätze zurückholen.
Geschmolzenes Aluminium wird entgast
EU-Fabriken des Metallgusssektors (Gießereien) müssen einem harten Wettbewerb durch ausländische Hersteller standhalten. Kostengünstige Arbeitskräfte und locker gehandhabte Vorschriften verbilligen und erleichtern dort die Geschäfte. Nahezu ein Viertel der Arbeitsplätze des Gießereisektors ist in den letzten Jahren verlorengegangen.

Die kleinen Unternehmen, die diesen Sektor dominieren, verfügen nicht über die Infrastruktur und die finanziellen Mittel, um die zum Abdrängen der Konkurrenz erforderliche Forschung und Entwicklung durchzuführen. Das EU-finanzierte Projekt "Development of a degassing system for aluminium casting processing based on ultrasound" (ULTRAGASSING) nahm eine der wichtigsten Herausforderungen in Angriff, mit denen es Gießereien zu tun bekommen, die mit Nichteisenlegierungen (ohne Eisen) arbeiten.

Gießen ist ein übliches metall- und legierungsformendes Verfahren, bei dem ein flüssiges oder geschmolzenes Material in eine Form gegossen wird, um dort abzukühlen und in der gewünschten Form verfestigt zu werden. Die strukturelle Intaktheit des fertiggestellten Teils wird jedoch oft durch die Bildung kleiner Hohlräume oder Porositäten in den Materialien beeinträchtigt. Insbesondere bei Aluminiumlegierungen entstehen Porositäten aufgrund des Vorhandenseins von Wasserstoffgasblasen im geschmolzenen Metall.

Die heute üblichen Entgasungsverfahren sind teuer, ineffizient und schädlich für die Gesundheit des Menschen. Das vom ULTRAGASSING-Projekt entwickelte neuartige Ultraschallentgasungsverfahren verbessert die Schmelzequalität, indem während des Gießens Wasserstoffgas und Oxide entfernt werden. Da keine schädlichen Gasemissionen auftreten, ist es überdies ein sicheres und umweltfreundliches Verfahren, das die aktuellen und möglichen zukünftigen Umweltvorschriften erfüllt.

Das Team hat zwei Prototypen zur Aluminiumentgasung über Ultraschallschwingungen des Metall gebaut: einen zum Hochdruckgießen und den anderen für den Niederdruck- und Schwerkraftguss. Dieses optimierte und vielseitige System, das bei kontinuierlichen wie auch Batch-Prozessen anwendbar ist, ergab im Vergleich zu den derzeit verfügbaren Technologien ähnliche oder bessere mechanische Eigenschaften und Porositätsindikatoren. Das Verfahren reduziert die Fertigungszeit, erhöht die Produktqualität und sorgt für die vollständige Eliminierung des Einsatzes schädlicher Materialien. Die Vorteile für die kleinen Unternehmen, die Verbraucher und die Umwelt sind kaum zu zählen.

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Schlüsselwörter

Entgasung, Aluminium, Legierungen, Porositäten, Gießen, Guss
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