Verbundguss

Herstellung Formen und Kerne
Fertigungsverfahren zur Herstellung metallischer Werkstoffverbunde durch gleichzeitiges oder aufeinanderfolgendes Gießen verschiedener Schmelzen in eine Form oder durch das Angießen eines Ergänzungsstückes an ein Werkstück. Verbundgussteile sollen je nach Werkstoffpaarung komplexe Eigenschaften aufweisen, die nicht von Erzeugnissen aus einem Werkstoff verwirklicht werden können. Das Eigenschaftsprofil soll dem Beanspruchungsprofil in jeder Weise folgen.

Die Werkstoff- und die Verfahrensauswahl sind für eine sichere und dauerhafte Verbindung die Voraussetzung. Die Verbindung kann kraft-, form- oder auch stoffschlüssig erfolgen.

Zur Herstellung eines stoffschlüssigen Werkstoffverbundes ist die Ausbildung einer metallischen Bindung an der Grenzschicht zwischen dem Insert und der Gusskomponente zu erreichen. Der Stoffschluss wird jeweils durch Wechselwirkung zwischen den Oberflächen eines festen und eines flüssigen Metalls erzeugt. Einer der Werkstoffe muss für einen bestimmten Zeitraum im thixotropen oder schmelzflüssigen Zustand vorliegen. An der Phasengrenzfläche fest-flüssig stehen Benetzungs- und Ausbreitungsvorgänge, das Binden unter Ausbildung einer Legierungsschicht sowie Diffusionsvorgänge im Vordergrund.

Wird Verbundguss aus einem Verbundwerkstoff hergestellt, zum Beispiel aus einer faserverstärkten Legierung, so ist das Einlege- oder Eingießteil als vorgefertigter Faserkörper über die hohe Druckbeaufschlagung der Schmelze am Ende der Formfüllung bis zur Erstarrung mit dem flüssigen Metalls zu penetrieren, sodass zwischen den Fasern und den Fasern mit dem Legierungsmetall eine feste Bindung erzielt wird, (faserverstärkter Gusswerkstoff).

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