Магистерская диссертация посвящена созданию предприятия по производству вспомогательных материалов для литейного производства, таких как керамические фильтры и экзотермические прибыли. Магистерская диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и приложений. Чтобы обеспечить высокое качество отливок, необходимо очистить металл от неметаллических включений, таких как оксидная пленка. Оксидные пленки образуются при течении металла в литниковой системе на легкоокисляемых сплавах, включая нержавеющие стали, алюминиевые сплавы. Для очистки расплава используются керамические фильтры. Была разработана линейка керамических фильтров, рассчитан состав и технология фильтров для различных сплавов, изготовлены опытные образцы. Чтобы снизить себестоимость производства отливок в рамках технологии использования химически твердеющих смесей, необходимо уменьшить размеры форм. Для этого используются экзотермические прибыли. Они нагревают расплав, позволяя уменьшить размер прибыли и, соответственно, высоту формы. Разработана линейка экзотермических прибылей, рассчитан состав и технология производства, изготовлены и испытаны опытные образцы. Проанализирована спрос на производимую продукцию. Цена продукции рассчитывается исходя из экономического эффекта от производства. Показана экономическая эффективность предприятия. / Master’s thesis is devoted to establish an enterprise for the production of supporting materials for foundry, such as ceramic filters and exothermic metal head. Master’s thesis consists of an introduction, 6 chapters, conclusion, references list and appendixes. To ensure the high quality of castings, it is necessary to clean the metal from non-metallic inclusions, such as oxide film. Oxide films occurs during the flow of metal in the feeding gate system in easily oxidizable alloys, including stainless steels, aluminum alloys. Ceramic filters are used to clean the melt. A line of ceramic filters has been developed, the composition and technology of filters for various alloys have been calculated, and prototypes have been produced. To reduce the production cost of castings within the technology of chemically bonded sand, it is necessary to reduce the size of the molds. Exothermic metal heads are used for this. It heat the melt, allowing to reduce the size of the metal head, and accordingly, the height of the mold. A line of exothermic metal heads has been developed, the composition and technology of the production have been calculated, prototypes have been produced and tested. The demand for manufactured products is analyzed. The price of products is calculated from the economic effect on production. The economic efficiency of the enterprise is shown.

Die vorliegende Arbeit beschreibt einen neuartigen Fügeprozess, das sogenannte reaktive Fügen bzw. Bonden. Hierbei werden sich selbsterhaltene exotherme Reaktionen in nanoskaligen Schichtsystemen als lokale Wärmequelle für das Fügen unterschiedlichster Substrate der Mikrosystemtechnik verwendet. Das Bonden mit den reaktiven Systemen unterscheidet sich von herkömmlichen Verfahren der Aufbau- und Verbindungstechnik primär dadurch, dass durch die rasche Reaktionsausbreitung bei gleichzeitig kleinem Reaktionsvolumen die Fügetemperaturen unmittelbar auf die Fügefläche beschränkt bleiben. Entgegen den herkömmlichen Fügeverfahren mit Wärmeeintrag im Volumen, schont das neue Verfahren empfindliche Bauteile und Materialien mit unterschiedlichsten thermischen Ausdehnungskoeffizienten lassen sich besser verbinden. In der vorliegenden Arbeit werden die Grundlagen zur Dimensionierung, Prozessierung und Integration der gesputterten reaktiven Materialsysteme beschrieben. Diese Systeme werden verwendet, um heterogene Materialien mit unterschiedlichen Durchmessern innerhalb kürzester Zeit auf Wafer-Ebene und bei Raumtemperatur zu bonden. Die so erzeugten Verbindungen werden hinsichtlich der Mikrostruktur, der Zuverlässigkeit sowie der Dichtheit untersucht und bewertet. Zusätzlich wird die Temperaturverteilung in der Fügezone während des Fügeprozesses mit numerischen Methoden vorhergesagt.

Die vorliegende Arbeit beschreibt einen neuartigen Fügeprozess, das sogenannte reaktive Fügen bzw. Bonden. Hierbei werden sich selbsterhaltene exotherme Reaktionen in nanoskaligen Schichtsystemen als lokale Wärmequelle für das Fügen unterschiedlichster Substrate der Mikrosystemtechnik verwendet. Das Bonden mit den reaktiven Systemen unterscheidet sich von herkömmlichen Verfahren der Aufbau- und Verbindungstechnik primär dadurch, dass durch die rasche Reaktionsausbreitung bei gleichzeitig kleinem Reaktionsvolumen die Fügetemperaturen unmittelbar auf die Fügefläche beschränkt bleiben. Entgegen den herkömmlichen Fügeverfahren mit Wärmeeintrag im Volumen, schont das neue Verfahren empfindliche Bauteile und Materialien mit unterschiedlichsten thermischen Ausdehnungskoeffizienten lassen sich besser verbinden. In der vorliegenden Arbeit werden die Grundlagen zur Dimensionierung, Prozessierung und Integration der gesputterten reaktiven Materialsysteme beschrieben. Diese Systeme werden verwendet, um heterogene Materialien mit unterschiedlichen Durchmessern innerhalb kürzester Zeit auf Wafer-Ebene und bei Raumtemperatur zu bonden. Die so erzeugten Verbindungen werden hinsichtlich der Mikrostruktur, der Zuverlässigkeit sowie der Dichtheit untersucht und bewertet. Zusätzlich wird die Temperaturverteilung in der Fügezone während des Fügeprozesses mit numerischen Methoden vorhergesagt.