Einfluss der Ultraschallschmelzbehandlung auf die Eigenschaften der Aluminiumlegierungen

In der heutigen Zeit steht Leichtbau mit möglichst hochfesten Werkstoffen im Mittelpunkt der Entwicklungen in der Gießereiindustrie. Automobil-, Luftfahrt- und Geräte-Industrie setzen die maßgeblichsten Impulse für innovative Fortschritte: leichtere Gussteile bei gleichbleibender Funktionalität. Die Beeinflussung von Leichtmetall-Gießschmelzen mittels hochenergetischen Ultraschall-Schwingungen hat sich als wirkungsvoll zu deren Entgasung sowie zur Verfeinerung der Gefügestruktur des Gussteils gezeigt.

Der die Gesamtheit der Ultraschall-Wirkung in der Gieß-Schmelze auslösende Grundeffekt ist die Herstellung der sogenannten  entwickelten Kavitation. Es ist bekannt, dass der Kavitations-Effekt oft verbunden mit einer Explosion der Kavitations-Blasen durch akustische Geräusche, Schockwellen und Lichtemission begleitet ist. Ein Einfluss auf die Veredelung der eutektischen Al-Si-Phase, Kornfeinung der Primären α-Mischkristalle, Kapillareffekt Benetzung der Al2O3-Störpartikel in der Schmelze und Material-Homogenität wurden nachgewiesen.

Forschungs- und Entwicklungs-Ziele des Projektes sind:

• Aufdeckung des naturwissenschaftlichen Ultraschall-Effekts entwickelte Kavitation in Al-Gießschmelzen für Gussteile mit besonderen Leichtbau-Qualitäten praxisrelevanter Al-Gießlegierungen
• Ermittlung legierungs-theoretischer Parameter-Räume für ultraschall- technologische Prozessführung in der Al-Gießerei-Praxis
• Nachweisführung ultraschall-technologisch erreichbarer Wirkungen auf veränderte Gebrauchseigenschaften praxis-relevant ausgewählter Gieß-Legierungen Untersuchungsmethodik: Feinst-Messung erreichbarer Schmelze-Entgasung/Metalldichteerhöhung, mikro-optische und CT-analytische Strukturuntersuchung, Gieß- und Festigkeitseigenschaften
• Eröffnung human-medizinische Forschungen akustische Verlärmung durch Leistungs-Ultraschall am Arbeitsplatz (kooperativ-arbeitsmedizinische Beistellung der Otto-von-Guericke-Universität) / Vorbereitung Technologie-Zertifizierung.
• Aufschluss von Investoren-Interessen im Innovationsfeld Leichtbau-Guss-qualitäten / Personal-Innovationsqualifizierung.