Innovative Funktionsintegrationen für bessere Hybridteile
Neue Werkstoff-Hybride mit neuen Potenzialen
Die Herstellung hybrider Bauteile in der Kombination von Kunststoffen mit Metallen ist in der Kunststoffverarbeitung seit langem etabliert. Im Wesentlichen bestehen hierfür Insert- und Outsert-Techniken, die jedoch allgemein bekannte Nachteile in der Qualität und Funktionalität der Hybrid-Bauteile, wie Verzug, Rissbildung, Undichtigkeit, Kontaktkorrosion u. a. haben.
Im Gegensatz zu den konventionellen Metalleinlegern (Inserts) verfügen die FILLSERTS über bisher unbekannte multifunktionale und multistrukturelle Eigenschaften und werden mit Kunststoffen nicht umspritzt, sondern infiltriert.
FILLSERTS werden als selektiv oder komplett offenporige Gussteile aus Aluminium im Kokillenguss-Verfahren hergestellt. Sie weisen massive und/oder offenporige Funktionsbereiche auf, die miteinander stoffschlüssig verbunden sind. Die möglichen geometrischen Kombinationen von offenporigen und massiven Funktionsbereichen erlauben viele neue konstruktive Lösungen.
Die weltweit neue FILLSERT-Technik verbessert die Hybridteile in Bezug auf das Gewicht, die Leistung, Multifunktionalität und Qualität und ermöglicht bisher unvorstellbare Konstruktionen und Anwendungen.
Weitere Informationen erhalten Sie in einem persönlichen Beratungsgespräch.
Ein FILLSERT-Bauteil kann als Werkstoff-Verbund oder Verbundwerkstoff ausgelegt werden. Ihre makro- und mikro-strukturellen Eigenschaften werden anwendungsspezifisch konstruiert. Diese bisher unbekannte Gestaltungsmöglichkeiten sollen frühestmöglich im Entwicklungsprozess berücksichtigt werden.
Neue Strukturen und Funktionen auf Mikro- und Makro-Ebene
Infiltration mit Werkstoffen
Vollständige oder selektive Infiltration von offenporigen Funktionsbereichen mit einem oder verschiedenen Werkstoffen in diversen Urformverfahren.
Gasdichter, starker Werkstoffverbund ohne Chemikalien.
Stoffschlüssig verbundene Funktionsbereiche
Einer oder mehrere massive und offenporige Funktionsbereiche. Makroskopisch isotrope Eigenschaften. Stoffschlüssige Verbindung im Gießprozess. Beliebig ab 5 µm einstellbare Porengrößen. Bauteilgrößen von 1,5 bis 2.000 mm. Die Materialdichte im offenporigen Bereich beträgt 1,3 g/cm3.
Selektive Porosität
Getrennte offenporige Funktionsbereiche für die Infiltration mit unterschiedlichen Werkstoffen und/oder Integration weiterer Funktionen wie Wärmeübertrager, Filter, Crash-Elemente, Energiespeicher u. a.
Befestigungselemente
Integration von konventionellen Verbindungselementen in porösen und massiven Funktionsbereichen. Schrauben, Nieten, Einpressen, Einhacken, Ultraschallschweißen, Löten, Kleben u. a.
Einleger aus anderen Werkstoffen
Kraft- und Formschlüssige Integration in die offenporige und massive Funktionsbereiche von Einlegeteilen aus Aluminium, Stahl, Kupfer, Glas, Keramik u.a. Nachträgliche Infiltration von Werkstoffen zur Verstärkung, Verdichtung und Funktionserweiterung.
Modifizierte Werkstoffeigenschaften
Funktionsoberflächen
Umwandlung von Aluminium-Oberflächen in einen multifunktionalen, mikroporösen, mikrostrukturierten und aktivierten Mikro-Verbundwerkstoff im METAKER® Verfahren.
1. Beispiel
Mechanik
Zahnkranz eines Luftdruckmessgerätes.
METAKER® Aluminium substituiert Bronze.
Gewicht: -70%.
Materialkosten: -93%.
Lebensdauer: +100%.
2. Beispiel
Wärmemanagement
IR-Heizstrahler aus Aluminium.
METAKER® substituiert Pulverlackierung.
Stromverbrauch: -60%.
Bessere Wärmestrahlung.
3. Beispiel
Thermoelektrik
Peltier-Element.
METAKER® Aluminium substituiert Keramik.
Thermischer Widerstand: -325%.
Elektrischer Durchschlag: +46%.
Gewicht: -29%.
4. Beispiel
Akustik
Schalldämpfer eines Verbrennungsmotors.
METAKER® modifiziertes offenporiges Aluminium substituiert eine Baugruppe aus Stahl und anderen Werkstoffen.
Bessere Akustik bei weniger Gewicht.
Höhere Temperaturbeständigkeit des Aluminiums durch METAKER® Oberfläche.
Entwicklung und Serienproduktion
SYSTEMENTWICKLUNG
Konzept- und Serienentwicklung.
Materialmodelle und Simulation.
Funktionsmuster und Materialanalytik.
Projektmanagement bis Serienanlauf.
INTEGRATION FILLSERTS
100 % offenporige Bauteile zur vollständigen Infiltration mit Werkstoffen.
Anwendungen: Verstärkung, Crash, Akustik, Vibration, Fügetechnik (gewindefurchende Schrauben, Kleben), Energie- und Wärmespeicher u. a.
Herstellung durch Zerspanung von Standard-Halbzeugen (Rundmaterial, Block, Rohr).
Beliebige Designs und Porengrößen.
Beliebige Stückzahlen.
FUNCTIONAL FILLSERTS
Selektiv offenporige Bauteile mit massiven und offenporigen Funktionsbereichen.
Anwendungen: Multifunktionale Hybridteile mit mechanischen, thermischen, akustischen, dekorativen u.a. Funktionen.
Herstellung durch Zerspanung von Standard-Halbzeugen (Rundmaterial, Block, Rohr).
Eingeschränkte Gestaltung von massiven und porösen Funktionsbereichen.
Beliebige Designs und Porengrößen.
Beliebige Stückzahlen.
INNOVATION FILLSERTS
Anwendungsspezifische Bauteile für Entwicklung patentierbarer Produkte.
Herstellung durch Zerspanung von anwendungsspezifischen Halbzeugen.
Erweiterte Gestaltung von massiven und porösen Funktionsbereichen (z. B. gradiert).
Erweiterte Multifunktionalität und Werkstoff-Kombinationen.
Beliebige Designs und Porengrößen.
Beliebige Stückzahlen.
METAKER® INSERTS
Konventionelle Aluminium-Einleger mit modifizierten Oberflächen.
Neue und bessere mechanische, chemische, thermische, elektrische, mikrostrukturelle u.a. Eigenschaften von Grenzschichten.
Leistungssteigerung von Aluminium für die Substitution von Stahl, Bronze, Messing, Keramik u. a.
Beliebige Größen und Stückzahlen.
METAKER® FILLSERTS
FILLSERTS mit modifizierten Oberflächen.
Modifikation von massiven und/oder offenporigen Funktionsstrukturen auch im Inneren des Porenlabyrinths.
Einstellbare und kombinierbare Makro-und Mikrostrukturen: Makroporen des Materials und Mikroporen der Funktionsoberfläche.
Größeneinschränkungen je nach Anwendung.
Beliebige Stückzahlen.
FASTENING FILLSERTS
Hybride Befestigungssysteme für den multifunktionalen Multimaterial-Einsatz.
Integration von konventionellen Befestigungselementen durch Schrauben, Nieten, Bördeln, An- und Einpressen, Löten, Kleben oder Ultraschallschweißen.
Integration zusätzlicher Funktionen für Vibrationsdämpfung, Filtration, Entlüftung, Wärmeübertragung u. a.
HYBRIDTEILE mit FILLSERTS
Einsatzfertige Hybridteile, hergestellt im Kunststoff-Spritzgießverfahren.
Schließkräfte 80 - 400 t.
Einspritzvolumen < 2.5 kg.
Werkzeuggröße < 1.200 * 800 mm.
Verarbeitung von diversen Thermoplasten.
