Das Projekt:

So unterschiedlich Menschen sind, so vielfältig ist auch das Warenangebot in der heutigen globalen Konsumgesellschaft. In der Automobilindustrie gibt es nicht nur verschiedene Autohersteller, sondern jeder Produzent unterhält mehrere Marken mit zahlreichen Modellen, von denen wiederum viele verschiedene Typen angeboten werden. Einzelne Bauteile unterscheiden sich dabei oft nur minimal.

Viele Bauteile eines Fahrzeugs, insbesondere in Motor und Fahrwerk, sind Metallgussteile. Die Herstellung von Gussformen und die Gussverfahren selbst sind komplexe Prozesse, die sich erst durch die Serienproduktion amortisieren.

Vertreter von sieben Unternehmen (Fraunhofer IWU, Fraunhofer IWS, BOHAI TRIMET Automotive Holding GmbH, EDAG Engineering GmbH, Oerlikon AM Europe GmbH, Audi AG und ZF Friedrichshafen AG) haben das vom BMBF geförderte Projekt AGENT-3D_CastAutoGen gestartet, um in einem ersten Schritt herauszufinden, wie ein Standardgussteil durch den Einsatz additiver Fertigung an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann.

Das Prüfobjekt für Szenario 2 unter der Leitung des Fraunhofer IWS war eine 25 cm lange Gusskonsole aus der Aluminium-Gusslegierung AlSi12Cu1(Fe), die zusätzliche Stabilitäts- und Verbindungselemente benötigte. Zu diesem Zweck wurde mittels 3D-Druck (Laser Metal Deposition – LMD) eine Stützgeometrie aus AlSi1MgMn aufgebracht. Die Computertomographie konnte hierbei aufschlussreiche Einblicke liefern.

Es wurden zwei Annahmen getroffen:

• Das Gussteil gaste in den Kontaktbereich aus, was durch ein höheres Vakuum während des Druckgussverfahrens reduziert werden konnte.
• Der Winkel der LMD-Pulverdüse war aus Zugänglichkeitsgründen nicht optimal.

Mit nur drei 12-minütigen CT-Scans konnte der Herstellungsprozess dieses Hybrid-Bauteils kosteneffizient und mit einer deutlichen Qualitätssteigerung entwickelt werden.