Qualitätssicherung

Praktische Anwendung neuer Analytischer Methoden für Aluminiumlegierungen (AiF)

Laufzeit: 01.05.2019 – 30.04.2021

Forschungseinrichtungen: Gießerei-Institut

Eine Voraussetzung zur Bereitstellung hochwertiger Gussteile ist neben einer guten Schmelz- und Prozesstechnik eine Detektion der Verunreinigungen. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist dabei eine Online-Bestimmung vor dem Abguss erforderlich, welche durch klassische Verfahren wie Metallographie oder PoDFA nicht realisiert werden kann.

Ziel des Projektes ist es die qualitative und quantitative Detektion von Einschlüssen und Phasen in Aluminiumbasislegierungen mittels Einzelfunkenspektrometrie zu ermöglichen. Dabei baut das Projekt auf die Ergebnisse zweier Vorprojekte auf, in denen eine entsprechende Methodik entwickelt wurde.

Die Arbeiten befassen sich neben der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Detektionsmethodik vor allem mit dem Aufbau einer Datenbank, die eine automatische Identifizierung der untersuchten Gefügebestandteile ermöglichen soll.

Eine Voraussetzung zur Bereitstellung hochwertiger Gussteile ist neben einer guten Schmelz- und Prozesstechnik eine Detektion der Verunreinigungen. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist dabei eine Online-Bestimmung vor dem Abguss erforderlich, welche durch klassische Verfahren wie Metallographie oder PoDFA nicht realisiert werden kann. Am Gießerei-Institut wird sowohl ein ultraschallbasiertes Messprinzip zur Bestimmung von Verunreinigungen in flüssiger Schmelze als auch eine Kontrolle der Schmelzereinheit und Phasenausbildung im Festen mittels optischer Emissionsspektroskopie unter Auswertung der einzelnen Entladungen verfolgt.

Zur Erhöhung der Fertigungsgenauigkeit bei der Herstellung von Gussbauteilen werden am Gießerei-Institut die grundlegenden Zusammenhänge zwischen dem Bauteilverzug und den vielfältigen Einflussgrößen während der Erstarrung und weiteren Abkühlung erforscht. Der ganzheitliche Forschungsansatz umfasst sowohl experimentelle In-situ-Untersuchungen von Erstarrungsvorgängen und deren Einflüsse auf Verzugserscheinungen, als auch mehrskalige numerische Simulationen der anisotropen Kornstruktur, der berechneten lokalen Eigenschaften und der sich entwickelnden Eigenspannungen.