Generatives MSG-Schweißen zur geometrischen Modifikation von Aluminium-Druckgussbauteilen

Vorhabenbeschreibung:

Ziel des Forschungsantrags ist die Entwicklung einer Technologie zum generativen MSG-Schweißen von Konturen auf Aluminium-Druckgussbauteilen. Der Prozess soll eine wirtschaftliche Alternative zu bestehenden Prozessvarianten wie dem generativen Laser-Pulver-Auftragschweißen darstellt. Die geplanten Werkstoffe, die dafür verwendeten Methoden und Anlagen entsprechen den typischen Ausstattungen in dem adressierten Industriebereich. Als Gusswerkstoffe sollen aus dem System AlSi die naturharte Legierung AlSi9Mn sowie die aushärtbare AlSi10MnMg-Legierung genutzt werden. Um eine unzulässige thermische Degradierung der Gusseigenschaften zu vermeiden, werden die zulässigen Grenzen für Prozesstemperatur und -dauer im Gussteil sowie im aufgeschweißten Bereich ermittelt. Die Realisierung der WIG-Konditionierung der Oberfläche vor Beginn des Auftragprozesses ist ein wichtiges Teilziel. Sie die Oxidschicht aufbrechen und den Guss entgasen um Poren und Bindefehlern in den ersten Lagen zu vermeiden und das Bauteil vorwärmen. Die so vorbehandelte Bauteilzone soll dem generativen MSG-Schweißprozess ein ungehinderter Start ermöglichen. Abschließend wird die Anwendbarkeit der neu entwickelten Technologie an einem realitätsnahen Bauteil verifiziert. Denkbare Szenarien für die Anwendung der Forschungsergebnisse sind die Herstellung von Kleinserien durch Geometriemodifikation, die Herstellung von Bauteil-Derivaten durch Bauteil-Individualisierung oder die Herstellung komplexer Geometrien wie Hinterschneidungen, wie im Antrag beschrieben wird. Potentielle Nutzer sind KMU in unterschiedlichen Bereichen der metallverarbeitenden Industrie, wie Gießereien, Gussteilbearbeiter und -verarbeiter aber auch Systemintegratoren von MSG-Schweißanlagen. Die Einstiegshürde für die industrielle Umsetzung wird als gering eingeschätzt, da konventionelle CNC- und Schweiß-Technik genutzt werden kann.