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Shaping and Functional Materials

The Shaping and Functional Materials Division of Fraunhofer IFAM is operating R&D facilities in Bremen, Dresden, and Oldenburg. It develops customized materials using optimized manufacturing methods and processes.

R&D activities range from materials and shaping processes to the development, functionalization and evaluation of components and systems. This results in customer-specific solutions for a range of industries including automotive, medical technology, aviation and aerospace, environmental and energy technology, machine and plant construction, and the electronics industry.

In Shaping, the focus is on economic and resource-friendly production of highly complex precision components. Building on two core competencies - Metallic Materials and Shaping and  Functionalization - R&D activities aim at increasing the functional density of components. The services include component design, simulation of shaping processes, implementation in  production, and appropriate training of industry personnel.


Casting Technology - From idea to cast product

Casting technology has a long tradition in many industries and has applications in all areas of life. The department Casting Technology and Lightweight Construction at Fraunhofer IFAM serves as a research partner for industry for application-related R&D projects.

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Aluminum die casting

Using state-of-the-art casting equipment, Fraunhofer IFAM scientists and technologists develop customer-specific solutions. International project teams bring together knowledge and technologies in order to develop innovative products and open up new market segments. New approaches are pursued for providing traditional technologies with new functionalities and advantages. The emphasis in all development work is meeting the requirements of industry and minimization of resource usage.

Innovative approaches are leading to future-oriented technologies that were unimaginable just a few years ago.

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Numerical Simulation – Illustration of Complex Systems and Processes

© Fraunhofer IFAM
Mold filling and solidification simulation       

Innovative approaches in casting technology such as compound casting or the manufacture of hybrid structures and materials in one casting process increases the functionality, efficiency, and lightweight construction quality of new products. Right from the start, these potentials require a joint consideration of the aspects of the materials, processes, and properties.

The Casting Technology and Lightweight Construction department offers its customers a wide-ranging support in the component and process simulation and optimization. The variety of available and partially in-house developed tools covers product and process development and supports the analysis of novel materials and structures. Used early on in the product development process, reliable simulations decrease the high costs of experimental investigations. The field of simulation considers this by reaching beyond pure component simulations to link process parameters with component properties, leading to the holistic evaluation of the product.

Our competencies include casting simulation, load-suitable design of multimaterial structures, deriving the influence of defects on component behavior, and recently also stochastic approaches. Of great importance for compound cast and hybrid components is the analysis of internal stress and interface properties. All approaches are increasingly being integrated into Industry 4.0 concepts.

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Beratung und Machbarkeitsstudien

Durch die Kompetenzvielfalt der Mitarbeiter am Fraunhofer IFAM stehen prozessübergreifende Projektteams dem Kunden beratend zur Seite. Von der gussgerechten Konzeption und einer Bauteilauslegung über die Bewertung und Auswahl von geeigneten Gießverfahren und Materialien bis zur Erprobung von Vorserienprozessen beraten wir unsere Kunden.

Fehler- und Prozessanalysen

Fehlerhafte Gussteile oder Prozessstörungen können vielfältige Ursachen haben und aus komplexen Wirkzusammenhängen entstehen. Unsere Experten verfügen über langjährige Erfahrung mit verschiedenen Gießverfahren und Materialien, ihren Besonderheiten und daraus resultierenden Anforderungen. Gemeinsam mit dem Kunden bewerten und analysieren wir Problemstellungen, erforschen Ursachen und erarbeiten fachgerechte Lösungsmaßnahmen.

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Casting Technology Building

Workshops und Personalqualifizierung

Die Anwendung neuer Technologien und Materialien zur Umsetzung neuer Produkte sowie ihre Übertragung auf bestehende Prozesse einer Serienfertigung setzen sich nur dann erfolgreich durch, wenn auch die Mitarbeiter entsprechend qualifiziert sind. Mit der Personalqualifizierung findet ein wichtiger Technologietransfer statt, bei dem neueste wissenschaftliche Erkenntnisse und Methoden ihren Weg in die industrielle Anwendung finden und Nachwuchs qualifiziert wird.

Seminare zu unseren Forschungsthemen und gießtechnischen Grundlagen sind ebenso möglich wie kundenspezifische und individuell auf Ihre Wünsche oder Projektanforderungen zugeschnittene Workshops. Das vermittelte Wissen kann durch praktische Vorführungen im Gießerei Technikum vertieft werden, die Anwendung neuer Materialien und Technologien erprobt sowie der sichere Umgang mit den jeweiligen Gießverfahren geschult werden.

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