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ZIM: KeraForm (16KN045825) - Entwicklung und Aufbau von Fügeverbindungen für Spritzgießwerkzeuge

Skizze ZIM KeraForm:

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen zur Eignung keramischer Werkzeugeinsätze geeignete Verbindungstechniken für reproduzierbare, belastbare und flächige Verbunde zwischen Keramik und Metall entwickelt werden. Die Problemstellung kann grundsätzlich als Herausforderung hinsichtlich Verbindung von Metall und Keramik abstrahiert werden. Obwohl derartige Verbindungen bereits seit den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts bezüglich geeigneter Werkstoffe und Verbindungstechniken untersucht werden, ist deren Anwendung bisher auf hochspezielle Nischenanwendungen beschränkt. Die zahlreichen Erkenntnisse dieser Untersuchungen konnten bisher nicht auf eine kommerzielle Nutzung übertragen werden. Als Grund hierfür ist vor allem die hohe Abstraktionsebene der Forschungsergebnisse anzuführen. Hier basieren die Erkenntnisse auf geometrisch stark vereinfachten Proben, die im realen Anwendungsfall nur selten für Fügeverbunde eingesetzt werden. Die in diesem Forschungsvorhaben hergestellten Bauteile beruhen auf komplexen Geometrien und stellen hybride Verbunde aus Metall und Keramik dar. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit für eine strukturierte Studie, die die zahlreichen Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in einen anwendungsorientierten Kontext bringt.

Durch eine Analyse des seitens der Spritzgießer, der Werkzeugbauer beziehungsweise Konstrukteure und der Keramikhersteller erstellten Anforderungsprofils werden kraft-, form- und stoffschlüssige Fügeverfahren in einem ersten Schritt theoretisch und experimentell auf ihre Eignung hin überprüft. Anhand der Ergebnisse werden dann ausgewählte Verfahren für die Herstellung eines Werkzeugprototypens genutzt.