Laserstrukturierte Oberflächen für trennmittelfreies Druckgießen

Neues Forschungsvorhaben an der Hochschule Aalen

Im Rahmen des Kooperationsnetzwerks SmartPro startet an der Hochschule Aalen zum 1. April 2019 ein neues Forschungsvorhaben zu neuen Ansätzen zur Oberflächenstrukturierung mittels Laser.

Analyse von Lithium-Ionen-Batteriezellen am Institut für Materialforschung der Hochschule Aalen. /Bild: Hochschule Aalen/Sven Döring

Aluminium-Druckguss gewinnt für Leichtbauanwendungen immer mehr an Bedeutung. Um beim Gießvorgang ein Anhaften des Bauteils an der Oberfläche des Druckgusswerkzeuges zu verhindern, sind bisher Trennmittel erforderlich. Ihr Einsatz ist jedoch kostenintensiv und kann zu Rissbildung und erhöhtem Verschleiß führen.

Im Projekt SurfPlus wird ein innovatives trennmittelfreies Verfahren erarbeitet, das ein Anhaften des Aluminiumbauteils an das Werkzeug verhindert. Die Werkzeugoberfläche wird vor dem Gießvorgang mittels Ultrakurzpuls-Laserstrahlung definiert strukturiert. Die Pulse mit einer Dauer im Femto- und Pikosekundenbereich senken gezielt die Benetzungsfähigkeit des Druckgusswerkzeugs, sodass seine Oberfläche nicht durch die Schmelze benetzt werden kann. Ein Anhaften des Bauteils während des Gussprozesses wird verhindert.

Erfolgreiche laserbasierte Oberflächenfunktionalisierung ermöglicht Aluminium-Druckgussverfahren ohne Trennmittel und steigert dadurch Wirtschaftlichkeit und Qualität. SurfPlus eröffnet neue Anwendungsfelder, die insbesondere für die Automotive-Branche von großem Interesse sind. Die Projektleitung übernimmt Prof. Dr. Harald Riegel von Laser Applikations Zentrum (LAZ). Das Projekt läuft bis zum 31.3.2020.

Ziel des Kooperationsnetzwerks SmartPro ist es, energie- und ressourceneffiziente Produkte zu entwickeln, beispielsweise für E-Mobilität und Industrie 4.0. Mit SurfPlus sind vier weitere Forschungsvorhaben hinzugekommen.

www.smartpro.org