Kavitationserosionsresistente Cu-basierte Formgedächtnislegierungen und Cu-Si Legierungen für Kokillen- oder Druckguss
Cu-Werkstoffe finden Verwendung in vielen Bereichen der Technik, die zum Teil hohen Belastungen unterliegen können. Das ist der Fall bei Anwendungen im Schiffsbau (z.B. Propellern), im Pumpenbau (z.B. Rädern) und in der Steuerungstechnik (z.B. Drosselklappen), wo Kavitation ein lebenslimitierender Faktor sein kann. Dabei ist Werkstoffzerstörung durch Kavitationserosion ein nicht gelöstes Problem. Durch Druckschwankungen und Schwingungen in den obengenannten Systemen bilden sich Kavitationsblasenfelder aus, die bei Implosion durch auftretende Druckspitzen die Werkstoffoberfläche immens schädigen. In vielen Fällen können konstruktive Maßnahmen Abhilfe leisten. Diese stoßen jedoch schnell an ihre Grenzen, insbesondere wenn Leichtbau, Miniaturisierung, hohe Leistungen und lange Lebensdauer gleichzeitig verlangt werden. In manchen hydraulischen Systemen kann Kavitation nicht vermieden werden, so dass Bedarf an kavitationsresistenten Werkstoffen besteht.
Mit dem Projekt wird das Ziel verfolgt, komplexe, kavitationserosionsresistente Bauteile im Druckgießverfahren herzustellen, welche sich für die Anwendung in Pumpen, Ventilen, Drosselklappen, Flanschen, Fittings und Rohrkrümmern eignen.
Um eine deutliche Verbesserung der Standzeit von stark kavitationserosionsbelasteten Pumpen zu erreichen, sollen Cu-basierte Formgedächtnislegierungen (Cu-FGL) entwickelt sowie CuSi-Tombak weiterentwickelt werden. Für die Herstellung der Pumpenteile im Druckguss ist ein wirtschaftliches Fertigungsverfahren samt den dafür nötigen gießtechnischen Parametern zu entwickeln. Dafür wird in diesem Projekt die Verwendung von Salzkernen im Druckguss erforscht und entwickelt.
Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Julia Baak
Gefördert durch:
ZIM
Projektpartner:
- Breuckmann GmbH & Co. KG
- Hochschule Aalen (GTA)