Forschungsstandort Gießereitechnik der Uni Kassel wird weiter ausgebaut
Beide Investitionen werden von der Europäischen Union über das Programm React-EU mit einer insgesamt siebenstelligen Summe gefördert.
Das Rheoguss-Aggregat soll helfen, Gießverfahren für ultraleichte Bauteile zu entwickeln, ein 3D-Drucker für Sand wird zur Herstellung von Gießformen und Gießkerne verwendet. Beide Geräte dienen dazu, energieeffizientere und damit klimafreundlichere Gießverfahren zu entwickeln. Beispielsweise wird beim anorganischen 3D-Sanddruck im Unterschied zu etablierten Sandguss-Verfahren auf umweltbelastende Steinkohlestaubzusätze oder organischen Bindersysteme vollständig verzichtet, wodurch sich CO2-Fußabdruck und belastende Emissionen deutlich reduzieren lassen.
Am Fachgebiet Gießereitechnik wird das sogenannte Binder-Jetting-Verfahren genutzt, um Gießformen und Gießkerne zu drucken und für den Guss von Metallen nutzbar zu machen. Beim dem Verfahren legt ein Drucker Sandschicht um Sandschicht von nur 0,24 mm Dicke übereinander und bedruckt diese lokal mit einem speziellen Binder entsprechend der gewünschten Geometrie. Im Anschluss härtet das Produkt in einer Mikrowelle aus, bis erstaunlich belastbare Figuren entstehen. Während sich bei Gießformen das Metall innen anlegt, können durch Gießkerne auch komplexe Hohlräume mit Hinterschneidungen im Produkt erzeugt werden.
Forschungsziel ist die Ermittlung grundlegender Kenngrößen und Materialeigenschaften, z. B. für die Erstellung von Simulationsmodellen, wie auch die Verbesserung der CO2-Bilanz durch den 3D-Druck mit anorganischen Bindersystemen. Ein weiteres Forschungsziel ist der Einsatz von Gießformen und Gießkernen aus Sand im Druckguss, um die Einsatzmöglichkeiten sandgedruckter Formen in der Gießtechnik deutlich zu erhöhen.
Die Kasseler Forschungsgruppe will zudem den Rheoguss für ultraleichte Materialien nutzbar machen – das würde zahlreiche Möglichkeiten eröffnen, beispielsweise Fahrzeuge oder Flugzeuge leichter und damit nachhaltiger zu designen. Beim Rheoguss-Verfahren werden teilerstarrte Aluminiumschmelzen im teigigen Zustand bei geringerem Energieeinsatz und reduzierter Schrumpfung vergossen. Dies führt im Gussprozess zu einer „laminaren“ Formfüllung, was Defekte im fertigen Bauteil verringert und die Bauteilqualität erhöht.
Die Universität Kassel hat einen ihrer Forschungsschwerpunkte im Bereich Materialien der Zukunft. Zum zweiten Forschungsschwerpunkt Nachhaltigkeit ergibt sich in der Gießereitechnik eine große Schnittmenge.