Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lost Foam-Verfahren: Grenzenlose Gestaltungsfreiheit aus einem Guss

20.02.2013
Komplexe Bauteile, wie sie elektrische Antriebe verlangen, bedürfen einer raffinierten und dennoch einfach durchzuführenden Technik.
Ein Innovationstreiber in der Fertigungstechnik ist das Lost Foam-Verfahren – ein Sandgussverfahren mit verlorenen Formen und Modellen. Die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen entwickeln mit diesem Verfahren technisch hochwertige Produkte, die für den Einsatz von Radnabenelektromotoren erforderlich sind.

Die Idee des Verfahrens ist einfach: Zunächst wird ein Positivmodell des eigentlichen Bauteils mittels Schäum- oder Frästechnik aus Polystyrol (EPS) erstellt. Im nächsten Schritt werden die Modelle an ein Angusssystem gefügt und dann mit einer keramischen Schlichte überzogen. Die geschlichtete Modelltraube wird in einem Gießbehälter in Formsand vollständig eingebettet. Anschließend wird flüssiges Metall in das Modell gegossen, welches dieses zersetzt und den entstehenden Hohlraum ausfüllt. So entsteht eine exakte geometrische Nachbildung des Modells. Zuletzt bewirkt ein Kippen des Gießbehälters das Entformen des neu entstandenen Körpers.
»Das Potenzial dieser Technologie bietet eine größtmögliche Gestaltungsfreiheit bei der Konstruktion und Fertigung«, so Jan Clausen, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Fraunhofer IFAM während der Präsentation eines Elektromotorgehäuses. Das Bauteil, welches alternativ durch die mechanische Fügung verschiedener Teile gefertigt werden kann, enthält integrierte Kühlkanäle, damit bestimmte Temperaturen innerhalb eines Elektromotors nicht überschritten werden. Durch die geometrische Auslegung des Gehäuses kann eine maximale Kühlleistung erreicht werden. Diese Anordnung lässt sich in der Form mit keinem anderen Herstellverfahren abbilden.

Die Herstellung mit ähnlichen Methoden ist nicht ganz einfach. »Natürlich ist ein Druckgussprozess wesentlich wirtschaftlicher, wenn im Sekundentakt Bauteile aus der Form fallen, dafür kann das Verfahren nur relativ simple Elemente herstellen«, erklärt Clausen. Das Lost Foam-Verfahren zeichnet sich für die Wissenschaftler vor allem dadurch aus, dass es sowohl bei der Herstellung von Prototypen als auch bei Kleinserien schnell wirtschaftliche Ergebnisse liefert. Dies geschieht unter anderem dadurch, dass mehrere Elemente zusammengelegt werden können. Bauteile, die früher aus mehreren gefügten Gussteilen bestanden, können jetzt in einem Stück gegossen werden. Die hierdurch erreichte Funktionsintegration und die Zeiteinsparung durch das Weglassen von Bauteilfügungen tragen zur höheren Wirtschaftlichkeit bei.

Zur Herstellung derartiger Gehäuse werden hauptsächlich Aluminiumlegierungen verwendet. Der häufig eingesetzte Gusswerkstoff bietet ausreichende mechanische Eigenschaften und zudem eine gute Wärmeleitfähigkeit. Es ist ein sehr leichter Werkstoff, was in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit im Bereich Gewichtseinsparung einen weiteren Vorteil darstellt.

Gehäuse mit integrierten Kühlkanälen eines Elektromotors
© Fraunhofer IFAM


Stator des Radnabenmotors montiert am »Fraunhofer electric concept car«
© Fraunhofer IFAM

Diese Vorteile in Wirtschaftlichkeit und Funktionalität werden bei den produzierten Radnabenmotoren genutzt. Im Lost Foam-Verfahren gegossene Bauteile unterstützen den Fortschritt der Elektromobilität.

MartinaOhle | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ifam.fraunhofer.de/de/Presse/Lost_Foam_Verfahren.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Elektronenstrahlbehandlung von 3D-Objekten
22.09.2016 | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

nachricht Elektrochemische Messung: Korrosivität von Kunststoffschmelzen schnell bestimmen
22.09.2016 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Experimentalphysik - Protonenstrahlung nach explosiver Vorarbeit

LMU-Physiker haben mit Nanopartikeln und Laserlicht Protonenstrahlung produziert. Sie könnte künftig neue Wege in der Strahlungsmedizin eröffnen und bei der Tumorbekämpfung helfen.

Stark gebündeltes Licht entwickelt eine enorme Kraft. Ein Team um Professor Jörg Schreiber vom Lehrstuhl für Experimentalphysik - Medizinische Physik der LMU...

Im Focus: Der perfekte Sonnensturm

Ein geomagnetischer Sturm hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Jahrzehnte rätselte die Forschung, wie hoch energetische Partikel, die auf die Magnetosphäre der Erde treffen, wieder verschwinden. Jetzt hat Yuri Shprits vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und der Universität Potsdam mit einem internationalen Team eine Erklärung gefunden: Entscheidend für den Verlust an Teilchen ist, wie schnell die Partikel sind. Shprits: „Das hilft uns auch, Prozesse auf der Sonne, auf anderen Planeten und sogar in fernen Galaxien zu verstehen.“ Er fügt hinzu: „Die Studie wird uns überdies helfen, das ‚Weltraumwetter‘ besser vorherzusagen und damit wertvolle Satelliten zu schützen.“

Ein geomagnetischer Sturm am 17. Januar 2013 hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Der Sonnensturm ermöglichte einzigartige Beobachtungen, die...

Im Focus: New welding process joins dissimilar sheets better

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of light metals.
Scientists at the University of Stuttgart have now developed two new process variants that will considerably expand the areas of application for friction stir welding.
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH supports the University of Stuttgart in patenting and marketing its innovations.

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of...

Im Focus: Neuer Schalter entscheidet zwischen Reparatur und Zelltod

Eine der wichtigsten Entscheidungen, die eine Zelle zu treffen hat, ist eine Frage von Leben und Tod: kann ein Schaden repariert werden oder ist es sinnvoller zellulären Selbstmord zu begehen um weitere Schädigung zu verhindern? In einer Kaskade eines bisher wenig verstandenen Signalweges konnten Forscher des Exzellenzclusters für Alternsforschung CECAD an der Universität zu Köln ein Protein identifizieren (UFD-2), das eine Schlüsselrolle in dem Prozess einnimmt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Structural & Molecular Biology veröffentlicht.

Die genetische Information einer jeden Zelle liegt in ihrer Sequenz der DNA-Doppelhelix. Doppelstrangbrüche der DNA, die durch Strahlung hervorgerufen werden...

Im Focus: Forscher entwickeln quantenphotonischen Schaltkreis mit elektrischer Lichtquelle

Optische Quantenrechner könnten die Computertechnologie revolutionieren. Forschern um Wolfram Pernice von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster sowie Ralph Krupke, Manfred Kappes und Carsten Rockstuhl vom Karlsruher Institut für Technologie ist es nun gelungen, einen quantenoptischen Versuchsaufbau auf einem Chip zu platzieren. Damit haben sie eine Voraussetzung erfüllt, um photonische Schaltkreise für optische Quantencomputer nutzbar machen zu können.

Ob für eine abhörsichere Datenverschlüsselung, die ultraschnelle Berechnung riesiger Datenmengen oder die sogenannte Quantensimulation, mit der hochkomplexe...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Heidelberg Laureate Forum: Eine Veranstaltung mit Zukunft

29.09.2016 | Veranstaltungen

Wissenschaftsjahr Meere und Ozeane - Oktober 2016

29.09.2016 | Veranstaltungen

EEHE 2017 – Strom statt Benzin. Experten diskutieren die Umsetzung neuester Fahrzeugkonzepte. Call vor Papers endet am 31.10.2016!

28.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schwerste Atome im Rampenlicht

29.09.2016 | Physik Astronomie

Zelluläres Kräftemessen

29.09.2016 | Interdisziplinäre Forschung

K 2016: Von OLED-Verkapselung bis Plagiatschutz

29.09.2016 | Messenachrichten