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Ein Forschungsteam der TU Bergakademie Freiberg hat gemeinsam mit Industriepartnern eine durchgängige Prozesskette für Magnesium-Leichtbauteile entwickelt und erprobt. Ziel des dreijährigen Projekts war es, die Verarbeitung des Werkstoffs effizienter und klimafreundlicher zu gestalten – von der Schmelze bis zum fertigen Prototyp.

Magnesium gilt als besonders leichter Werkstoff und ist rund ein Drittel leichter als Aluminium bei vergleichbarer Festigkeit. Trotz dieses Potenzials wird es bislang nur begrenzt eingesetzt, da die Verarbeitung als technisch anspruchsvoll und energieintensiv gilt. Das Freiberger Forschungsteam konnte nun zeigen, wie sich Produktionsprozesse deutlich verkürzen und gleichzeitig Energiebedarf sowie CO₂-Emissionen reduzieren lassen.

Ein zentraler Ansatz ist der Einsatz von Wasserstoff in der Schmelz- und Anwärmtechnik. Dadurch können fossile Brennstoffe perspektivisch ersetzt werden. Zusätzlich helfen digitale Zwillinge, Produktionsprozesse besser zu analysieren und im Betrieb zu optimieren.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf einer verkürzten Prozessroute. Mithilfe des sogenannten Gießwalzverfahrens entstehen Magnesiumbleche bereits während des Gießprozesses in nahezu finaler Form. Dadurch entfallen mehrere energie- und zeitintensive Umformschritte. Für die Herstellung von Drähten entwickelte das Team zudem das Verfahren „GieWaCon“, das Drahtgießwalzen mit dem CONFORM-Verfahren kombiniert.

Ergänzend kam die neu entwickelte Magnesiumlegierung ZAX210 zum Einsatz. Sie lässt sich bereits bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen umformen und ermöglicht stabile Bauteileigenschaften. Zusätzlich untersuchten die Forschenden geeignete Beschichtungen und Schweißverfahren, um Korrosionsschutz und industrielle Einsatzfähigkeit sicherzustellen.

Im Projekt entstanden mehrere Demonstratoren, darunter Computergehäuse aus Magnesium, Bauteile für Hochgeschwindigkeitszüge sowie Komponenten für Transportcontainer und Rettungsfahrzeuge.

Die entwickelten Technologien eröffnen neue Perspektiven für den Leichtbau, etwa in der Elektromobilität, im Maschinen- und Fahrzeugbau oder in der Medizintechnik. Für Unternehmen kann insbesondere der im Projekt entwickelte CO₂-Rechner „CLEAN-Mag App“ interessant sein, mit dem sich verschiedene Magnesium-Prozessketten vergleichen lassen.

Weitere Informationen:
https://tu-freiberg.de

Institut für Metallformung der TU Bergakademie Freiberg:

https://tu-freiberg.de/fakult4/imf