Bessere Hybridteile mit neuen Funktionen
Bessere Hybridteile
Die konventionellen Kunststoff-Metall-Hybridteile kombinieren nicht nur die Vorteile, sondern auch die Nachteile von einzelnen Werkstoffen (Aluminium ist leicht, aber tribologisch schlecht. Stahl ist tribologisch gut, aber schwer). Auch solche Probleme wie Haftung an den Grenzschichten, Verzug, Rissbildung, Undichtigkeit, Kontakt- und Spaltenkorrosion, Belastbarkeit unter Klimawechsel bzw. Vibration sind allgemein bekannt.
Die neue FILLSERT-Technik ermöglicht bessere Qualität, Nachhaltigkeit, Funktionalität sowie Material-, Energie-, Ressourcen- und Kosteneffizienz der Hybridteile und ihrer Fertigungsprozesse.
Neue Leichtbau-Werkstoffklasse
Die FILLSERTS werden als selektiv oder komplett offenporige Gussteile aus Aluminium (auf Anfrage auch aus Magnesium) im neuartigen Kokillenguss-Verfahren hergestellt. Sie unterscheiden sich substanziell von geschäumten, gesinterten oder 3D-gedruckten Werkstoffen und verfügen über viele neuartige, bisher unbekannte physikalische, technologische und ökologische Eigenschaften. Sie sind leicht wie Kunststoffteile, belastbar wie Stahlschäume, multistrukturell und multifunktional.
Je nach Anwendung sind sie für die Substitution von massiven Aluminiumteilen, Sinterstahl, Sinterbronze, offenporigen Polymeren und Keramiken, Filzen, Drahtwicklungen, Lochblechen u.v.m. geeignet.
Neue Oberflächeneigenschaften
Die Oberflächeneigenschaften von FILLSERTS können nachträglich im neuartigen METAKER Surface Verfahren in einen multifunktionalen, mikrostrukturierten, chemisch aktivierten Mikro-Verbundwerkstoff mit neuen, bisher unbekannten physikalischen, chemischen, technologischen und ökologischen Eigenschaften umgewandelt werden.
Je nach Anwendung sind sie für die Substitution von Werkstoffen wie Stahl, Edelstahl, Bronze, Messing, Zink, Keramik oder Oberflächentechnologien wie Eloxieren, Phosphatieren, Brünieren, Chemisch Nickel, Hartchrom, PVD, Pulverlack u.v.m. geeignet.
Beide Technologien kommen komplett ohne Schadstoffe aus und wurden mit mehreren Preisen ausgezeichnet.
Neue Funktionen für bessere Hybridteile
Filtration
Schalldämpfung
Separation
Schmierung
Gleitlager
Gasdynamische Lager
Haftreibung
Versteifung
Gasdichte Kraftübertragung
Pneumatischer Transport
Dichtungssysteme
Be- / Entlüftung
Aufprallabsorption
Sensorschutz
Elektrische Durchschlagfestigkeit
Elektrische Isolierung
Elektrische Leitfähigkeit
Elektrische Kapazität
Elektrostatische Empfindlichkeit
Elektromagnetische Verträglichkeit
Thermische Isolierung
Heizung
Kühlung
Latente Wärmespeicher
Energiespeicher
Thermoelektrik
Lichtabsorption
Lichtreflektion
Beleuchtung
Dampf / Luft durchlässige Werkzeuge
Niedertemperatur-Katalyse
Antimikrobielle Schichten
Bioaktive Schichten
Multifunktionale Multilayer Systeme
Verklebung
Lackierung
Imprägnierung
Mikro- und Makrostrukturierung
Design
Und vieles mehr
Neue multistrukturelle Werkstoffeigenschaften
Infiltration mit Werkstoffen
Vollständige oder selektive Infiltration von offenporigen Funktionsbereichen mit unterschiedlichen 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.
Neue multifunktionale Oberflächeneigenschaften
Funktionsoberflächen
Umwandlung von Aluminium-Oberflächen in einen multifunktionalen, mikrostrukturierten und chemisch 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
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.
IoT FILLSERTS
Internet of Things FILLSERTS mit gedruckten elektronischen Komponenten: TIM - Thermische Interface-Materialien, OLED - Organische LED, RFID - Radio-Frequenz-Identifikation, Sensoren (Berührung, Kraft, Temperatur), Heizung, Schaltkreise, Unterbrechungskontakte, Antennen, Batterien.
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.
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.
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.
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.
