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 Verkalkte Zähne retten
19.06.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Uhrenbestandteile aus Diamant
18.06.2018 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der “Stein von Rosetta” für aktive Galaxienkerne entschlüsselt

21.06.2018 | Physik Astronomie

Schneller und sicherer Fliegen

21.06.2018 | Informationstechnologie

Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

21.06.2018 | Innovative Produkte

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics