SB_19873NLP
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Seite 11 des Schlussberichts zu IGF-Vorhaben 19 873 N<br />
AP 3: Herstellung Gussteile und Einfluss Oberflächenerwärmung<br />
Ziel: Herstellung der Magnesiumdruckguss-Probekörper mit definierten Geometrien<br />
Inhalt: Das Gießwerkzeug aus AP2 wurde für die gießtechnische Herstellung der Probekörper<br />
(im Prozess berücksichtigt) angewendet. Die Gussproben wurden mit verschiedenen<br />
Prozessparametern zur Untersuchung klebtechnischer Verbindungen hergestellt. Dabei wurde<br />
die Schmelzetemperatur (630°C, 650°C), der Sprühdruck (1 bar, 1,5 bar) und die<br />
Kolbengeschwindigkeit (1,4 m/s, 2 m/s), sowie das Wasser/Trennstoff Verhältnis variiert. Es<br />
wurden ca. 1600 Probekörper gegossen, einige Proben wurden zusätzlich oberflächlich erwärmt,<br />
um auch den Einfluss der Erwärmung auf die Klebungsqualität näher zu schildern. Ca. 20 Proben<br />
werden nach der Formgebung zusätzlich oberflächenerwärmt, um so die Trennstoffverteilung und<br />
-konzentration an der Oberfläche hinsichtlich der Klebeignung zu beeinflussen.<br />
AP 4: Oberflächencharakterisierung der Gussteiloberflächen<br />
Ziel: Charakterisierung der in AP3 mittels Warmkammerdruckgussmaschine gefertigten<br />
Prüfkörper.<br />
Inhalt: Um Magnesiumsubstrate zu verkleben müssen zunächst genaue Kenntnisse über die<br />
Oberflächenzusammensetzung und -beschaffenheit vorliegen. Die chemische<br />
Zusammensetzung der Druckgussoberfläche wurde mittels EDX ermittelt. Der Fokus lag dabei<br />
auf der Identifikation von Trennstoffrückständen. Es sind hohe Anteile an Kohlenstoff und Silizium<br />
auf der Magnesiumoberfläche festzustellen. Die Proben, die mit dem wasserbasierten Trennstoff<br />
TS5 gegossen wurden, weisen dabei den höchsten Kohlenstoff/Silizium-Anteil auf. Zur Analyse<br />
der Oberflächentopografie wurde die Rasterelektronenmikroskopie und Weißlichtinterferometrie<br />
eingesetzt, zur Bestimmung der Oberflächenenergie wurden Kontaktwinkelmessungen<br />
durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Oberfläche der Magnesiumdruckgussprobekörper<br />
stark inhomogen ist. Innerhalb einer Probe wurden Kontaktwinkel im Bereich von 83° - 122°<br />
gemessen, zudem sind Anhäufungen von Kohlenstoff und Silizium durch EDX-Analyse<br />
festzustellen. Die Oberflächenenergien der unvorbehandelten Magnesiumoberflächen liegen im<br />
Bereich von 30 mN/m.<br />
AP 5: Vorbehandlungsmethoden<br />
Ziel: Vorbehandlung der Magnesiumprobekörper, um die adhäsiven Eigenschaften der Substrate<br />
sowie die resultierende Festigkeit und Beständigkeit der Klebung zu verbessern.<br />
Inhalt: Es kamen folgende Vorbehandlungsverfahren zum Einsatz:<br />
• Nd:YAG-Laser<br />
• Korundstrahlung<br />
• Plasmapolymerisation
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