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Motivation

Das Gießen von Druckgussbauteilen auf Kupferbasiswerkstoffen in Europa steht global einerseits in hohem Wettbewerb zu weniger lohnintensiven asiatischen Gießereien und andererseits meist umweltschädlicheren Fertigungsverfahren, wie dem Fein- oder Sandguss gegenüber. Um die Produktion in einem Hochlohnland wie Deutschland aufrechtzuerhalten ist es notwendig durch Innovationen die Qualitätseigenschaften der Bauteile aber auch des Gießprozesses zu erhöhen.

Eine besondere Bedeutung hat hierbei die prozesssichere Handhabung und Dosierung von Hochtemperaturschmelzen für den Druckguss von Kupferbasislegierungen wie Siliziumtombak (Sitomb®). Aufgrund der hohen thermischen Belastung der Infrastruktur, der werkstofftechnischen Anforderungen und den dynamischen Prozessbedingungen, stellt dies eine große Herausforderung für die Prozessautomatisierung und damit für eine wirtschaftliche Fertigung dar.

Zielsetzung

Im Rahmen des Projektes soll ein neues hochtemperaturbeständiges, automatisiertes Dosier- und Reinigungssystem für hochtemperaturschmelzende Kupferbasislegierungen entwickelt werden. Hierzu übernimmt ein Robotersystem das Handling beim Dosieren und das Reinigen und Chargieren des Ofens. Zur systematischen Automatisierung des Prozesses wird sowohl eine neue Ofenüberwachung und -pflege sowie ein neues Dosierverfahren entwickelt.

Eine besondere Herausforderung stellt die enorme Schmelzetemperatur von > 1.200°C da. Bei solch einer hohen Temperatur ist die Oxidation sehr stark und die chemische Zusammensetzung der Schmelze verändert sich überproportional schnell, was eine negative Auswirkung auf die Qualität der Gussteile haben kann. Durch Minimierung der Energieverluste während des Transports und im Ofen wird im Rahmen dieses Projekts die Taktzeit erhöht und die Bauteilqualität gesteigert.

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