DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

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[14] DE 103 48 118 A1 [15] WO 03/065471 A2 [16] WO 2006/019576 A1 [17] GB 2 424 121 A [18] WO 2005/124892 A2 [19] BMBF: 360 Millionen Euro für Revolution in der Photovoltaik. –Pressemitteilung 140/2007 [online], 27.6.2007 [recherchiert am 12.7.2007]. Im Internet: 22 Erfinderaktivitäten 2006/2007
Thixogießen – ein Urform- oder ein Umformverfahren? Martina Hensel, Abt. 1.24 Seit mehr als 30 Jahren sind neben den klassischen Urformverfahren „Gießen“ und den klassischen Umformverfahren wie dem „Pressen“ Herstellungsverfahren für metallische Bauteile bekannt, genannt „Thixocasting“ und „Squeeze-Casting“, die als Gießverfahren bezeichnet werden, aber mit denen sich Bauteile herstellen lassen, deren Eigenschaften denen der klassischen Umformverfahren näher kommen als denen der Gusswerkstoffe ( „wie geschmiedet“). 1. Der Unterschied zwischen Gießen, Thixocasting und Squeeze-Casting Zum Urformen gehören nach [1] die Verfahren, die einer formlosen Materie, wie Gasen, Flüssigkeiten, Fasern, Granulaten oder Spänen, Zusammenhalt und eine erste, feste Gestalt geben. Zu diesen Verfahren gehört damit neben der Pulvermetallurgie auch das Gießen, bei dem ein flüssiger oder breiiger Stoff in eine geometrische und feste Form gebracht wird. Das Umformen dagegen ist nach [1] das plastische Formen eines Körpers im festen Zustand. Masse und Volumen bleiben dabei konstant. Am bekanntesten sei neben dem Walzen, das Schmieden, Pressen, Ziehen und Biegen genannt. Die Phasenzusammensetzung eines Materials (fest/flüssig) wird in einem Zustandsdiagramm in Abhängigkeit von Temperatur und Zusammensetzung dargestellt. Für Metalle und Legierungen ergibt sich in der Regel dabei ein Bereich zwischen Solidus- und Liquiduslinie (Erstarrungsintervall), in dem flüssige neben festen Phasen vorhanden sind (Metallphase+Liquid), vgl. Figur 1. Dieser Bereich, der in Figur 1 schraffiert dargestellt ist, wird in der Urform- und Umformtechnik Thixo- oder Semi-Solid-Bereich genannt. Wird in diesem Bereich der koexistierenden Flüssig-/Fest- Phasen umgeformt, spricht man von Thixoforming und es wurden die verschiedensten Ur- und Umformverfahren weiterentwickelt, um Materialien in diesem Bereich zu verarbeiten und zwar sowohl ausgehend von den Urformverfahren, wie Gießen, Thixocasting und Squeeze- Casting, als auch von den Umformverfahren ausgehend, wie Heißisostatisches Pressen (HIP), Thixoforging (Schmieden thixotropen Materials) oder Thixomolding (Extrudieren thixotropen Materials). Eine genaue Zuordnung der Verfahren zu Ur- oder Umformverfahren ist daher allein nach dem Aggregatzustand der vorliegenden Phasen (flüssig, fest oder halbfest) nicht mehr möglich. Figur 1: Schematisches eutektisches Phasendiagramm einer Zweistofflegierung, WO 01/52323 A2. Auch wird den Metallen und Legierungen nicht zwangsläufig eine erste feste Gestalt verliehen, wie in [1] als Kennzeichen des Urformens definiert, wenn sie durch Thixocasting oder Squeeze-Casting hergestellt werden. Vielmehr kann das thixotrope Ausgangsmaterial einerseits zwar durch Abkühlen aus der Schmelze (Urformen), aber auch durch Wiedererwärmen eines bereits durch ein anderes Urformverfahren hergestellten Materials bereitgestellt werden, z.B durch Wiedererwärmen eines Strangpressbolzens (Umformen). Somit ist bei der Verarbeitung halbfesten/halbflüssigen Materials eine Unterscheidung nach Urformtechnik und Umformtechnik im herkömmlichen Sinne nicht möglich. Da thixotropes Material aber mit herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen verarbeitet werden kann, ist eine Unterscheidung nach diesen herkömmlichen Verfahren möglich. Hierbei ist beispielsweise das Thixocasting ein Erfinderaktivitäten 2006/2007 23
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