DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007
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die Keramik über eine hohe Thermoschockbeständigkeit<br />
und hohe Warmfestigkeit verfügt.<br />
In [3] wurde ein Werkzeug für das Thixoformen vorgestellt,<br />
das aus einem Verbundwerkstoff besteht, der mit<br />
Siliziumnitrid verstärkt wurde. Das Siliziumnitrid verfügt<br />
über eine bis 1400°C gleich bleibend hohe Festigkeit,<br />
Temperaturwechselbeständigkeit und Kriechbeständigkeit,<br />
so dass eine deutliche Steigerung der Werkstoffstandzeit<br />
zu erwarten ist.<br />
Ein weiteres mögliches Verbundmaterial beschreibt die DE<br />
10 2004 061 948 A1, bestehend aus einer mit dem Metall<br />
in Berührung kommenden Innenschicht aus infiltrations-,<br />
korrosions-, und formbeständigem sowie verschleißfestem<br />
keramischem Werkstoff oder keramisch-metallischem<br />
Mischwerkstoff und einer Außenschicht aus einem<br />
anderen keramischen Werkstoff mit einer<br />
Wärmeleitfähigkeit, die über die Wandstärke der Gießform<br />
von Innen nach Außen einen genormten<br />
Temperaturgradienten ergibt, und wobei die Außenseite<br />
des Werkzeugs nicht wärmer als 600°C werden soll.<br />
Zusätzlich wird in der Nähe der Innenschicht eine<br />
Heizeinrichtung integriert, um die Innenschicht auf<br />
Verarbeitungstemperatur zu erwärmen, die bei Stahl bis<br />
zu 1800°C betragen kann, vgl. Figur 6.<br />
Figur 6: : Werkzeug zum Thixoformen aus Keramik mit<br />
Heizeinrichtung aus DE 10 2004 061 948 A1.<br />
Die besondere Temperaturregelung der Werkzeugform<br />
wird auch in der Patentanmeldung US <strong>2007</strong>/0044937 A1<br />
hervorgehoben. Besonderes Augenmerk gilt dabei aber<br />
der Form, die zum Erwärmen und zum Transport des<br />
thixotropen Materials zur Druckgussmaschine dient. Diese<br />
ist aus einem hochfesten Warmarbeitsstahl mit regelbarer<br />
integrierter Heizeinrichtung und nur für<br />
Aluminiumlegierungen geeignet.<br />
3. Ausblick<br />
Für die Verarbeitung von Stahllegierungen wird die<br />
Entwicklung der Werkzeuge hin zu Keramiken und<br />
keramischen oder metallkeramischen Verbundwerkstoffen<br />
gehen. Die Warmarbeitsstähle als Formwerkzeug werden<br />
für die Verarbeitung von Leichtmetalllegierungen ihre<br />
Berechtigung behalten.<br />
Insgesamt ist festzustellen, dass durch die Kombination<br />
von Urform- und Umformverfahren, wie es das<br />
Thixogießen und die anderen Thixoformingverfahren<br />
darstellen, alte Werkstoffe in neuer Qualität herstellbar<br />
sind. Die mechanischen Eigenschaften werden gegenüber<br />
dem Druckgussmaterial dabei so verbessert, dass sie<br />
geschmiedetem Material sehr nahe kommen und so den<br />
neuen Anforderungen im Automobilbau gerecht werden.<br />
Auf materialtechnischer Seite scheint das Potential der<br />
Thixoformingverfahren noch nicht erschöpft zu sein. Für<br />
die Verarbeitung von Stahllegierungen wird die<br />
Entwicklung der Werkzeuge hin zu Keramiken und<br />
keramischen oder metallkeramischen Verbundwerkstoffen<br />
gehen.<br />
Literatur<br />
[1] BÖGE, A.: “ Vieweg Lexikon Technik“. - Vieweg Sohn<br />
Verlags GmbH, Braunschweig, Wiesbaden, 1997, S.<br />
442 und 448.<br />
[2] NOLL, T. R. et al.: “Auswahl und Bewertung von<br />
Werkstoffen zur Formgebung im teilflüssigen<br />
Zustand“. - In: Gießerei, Jahrgang 88, 2001, Heft 8, S.<br />
60- 66.<br />
[3] DOEGE, E.: “Thixoforming von hochschmelzenden<br />
Stahlwerkstoffen“. - In: UTF science II/2001, S. 18-24.<br />
[4] FUCH, K.-D.: “Für ein langes Leben“. In: Gießerei-<br />
Erfahrungsaustausch, <strong>2007</strong>, Heft 6, S. 58- 63.<br />
28 <strong>Erfinderaktivitäten</strong> <strong>2006</strong>/<strong>2007</strong>