Forschungsprojekt KoniFere

Konturnahe integrierte Fertigung komplexer Verbundwerkstoffbauteile mittels kosteneffizienter Gasdruckinfiltration

Projektdaten

Projektträger BMBF / FHprofUnt
Förderkennzeichen 03FH064PX3
Laufzeit 01.10.2013 -    30.09.2016

 

Beschreibung

Das Projekt zielt auf die kosteneffiziente Serienherstellung von Bauteilen aus Metallkeramik-Verbundwerkstoffen mit Durchdringungsstruktur mittels Gasdruckinfiltration als neues großserientaugliches Verfahren. Als Demonstratorbauteil dienen Heat-Sinks mit komplexer Geometrie zur Entwärmung von Leistungshalbleitern. Diese sollen werkstoff- und verfahrenstechnisch in konturnaher Form dargestellt werden. Die Bauteile sollen keramische Isolatorfunktion, metallisch elektrische Zuleitungsbereiche und innere Hohlräume für Kühlfunktionen integrieren. Das Vorhaben zielt speziell auf die Bewertung von technischen und wirtschaftlichen Chancen und Risiken der Serienfertigung. Der Arbeitsplan startet beim Gefügedesign von Preforms mit prozesstechnisch angepassten Porenstrukturen, dies erfolgt in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern KIT Karlsruhe und CeramTec GmbH.

Parallel ist eine Konzeptphase zur Anlagentechnik gemeinsam mit FCT Systeme GmbH vorgesehen. Weitergehend werden im Projektverbund keramische Werkstoffe für komplexe und langlebige Dauerformen als kosteneffiziente Gießkokillen spezifiziert, Formen entwickelt und erprobt. Simultan erfolgt die wissenschaftliche Prozessentwicklung der Gasdruckinfiltration im Labormaßstab. Nach erfolgreichem Meilenstein soll im zweiten Projektteil die Umsetzung des Verfahrens hinsichtlich Serientauglichkeit und Kosteneffizienz weiterentwickelt und fokussiert werden. Die neuartige Integration und Entwärmung von Leistungshalbleitern lässt sich beispielhaft zunächst auf Hybrid- und Traktionsmotoren in der Elektromobilität und ressourcensparende LED-Beleuchtungstechnik anwenden. Die konturnahe Formgebung und Serienfähigkeit von Verbundwerkstoffprodukten lassen sich darüber hinaus auf viele Anwendungsgebiete übertragen.
 

Konturnahe integrierte Fertigung komplexer Verbundwerkstoffbauteile mittels kosteneffizienter Gasdruckinfiltration
 
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