CastCo - Entwicklung bauraumsparender Stahl-Aluminium-Leichtbaustrukturen zur CO₂-Reduzierung; Teilvorhaben: Umsetzung der Stahl-Al-Probekörper im Druckgießverfahren unter Betrachtung von Prozessparametervariationen sowie der gießtechnischen Simulationen

Abstract

Im Verbundvorhaben CastCo wurden bauraumsparende Stahl‑Aluminium‑Leichtbaustrukturen entwickelt, um Treibhausgasemissionen im Fahrzeugbau zu reduzieren. Das Teilvorhaben des Fraunhofer IFAM fokussierte die gießtechnische Umsetzung der Verbundgusstechnologie im Aluminium‑Druckguss. Hierzu wurden simulationsgestützte Werkzeug‑ und Prozessauslegungen entwickelt und experimentell validiert. Durch systematische Druckgussversuche und die Integration prozessnaher Sensorik konnten wesentliche Einflussgrößen auf die Verbundqualität identifiziert und robuste Prozessfenster definiert werden. Die Übertragung der Ergebnisse auf eine generische Bauteilprobe belegt die prinzipielle Skalierbarkeit auf seriennahe Anwendungen. Insgesamt tragen die Arbeiten zur Erhöhung des Technologiereifegrades von TRL 4 auf TRL 6–7 bei und schaffen eine belastbare Grundlage für die industrielle Nutzung der Stahl‑Aluminium‑Verbundgusstechnologie. Within the collaborative project CastCo, compact aluminum–steel lightweight structures were developed to reduce greenhouse gas emissions in automotive applications. The subproject of Fraunhofer IFAM focused on the casting‑related implementation of compound casting technology using aluminum die casting processes. Simulation‑supported tool and process designs were developed and experimentally validated. Systematic casting trials combined with in‑process sensor integration enabled the identification of key parameters influencing bond quality and the definition of robust process windows. The transfer of results to a generic component geometry demonstrates the scalability toward near‑series applications. Overall, the work contributes to increasing the technology readiness level from TRL 4 to TRL 6–7 and provides a solid basis for industrial implementation of aluminum–steel compound casting technologies.