Gussteile für die Automobil- und Luftfahrtindustrie weisen heute immer komplexere Geometrien und geringere Wandstärken auf. Beide Trends verstärken sich mit der Entwicklung der Elektromobilität, bei der das Gewicht der Bauteile entscheidend ist.

Industriell werden diese Bauteile mit Hilfe von Sandkernen zur Modellierung der Innenkontur hergestellt. Die Sandkernherstellung erfolgt über das Einschießen eines Sandgemisches mit Bindemittel und anschließendes Durchströmen eines Katalysatorgases in einem Kernkasten. Dieser Prozess kann bisher nicht ausreichend messtechnisch überwacht und somit auch nicht gesteuert und optimiert werden. Die Qualität des Sandkerns ist jedoch entscheidend für die Qualität des Gussteils!

An der TU Bergakademie Freiberg entwickelt gegenwärtig ein interdisziplinäres Team aus den Bereichen Gießereitechnik und Messtechnik/Sensorik ein Verfahren, mit dem das Kernschießen und vor allem der Begasungsvorgang mit speziell entwickelten Ultraschallsensoren erfasst und modelliert werden kann. In Kombination mit numerischen Simulationen kann das Team dabei die Parameter für das Kernschießen sowie die Verteilung des Katalysatorgases optimieren. Bis zum Jahr 2026 soll ein Prototyp dieses ultraschallbasierten Sensorsystems entwickelt und in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern erprobt werden.