Die Prüfung physikalischer Eigenschaften von Formstoffen

1. bentonitgebunden

Die Verdichtbarkeit

Merkmale

  • Die Verdichtbarkeit bentonitgebundener Formstoffe ist Grundlage für die Ausbildung und Verfestigung der Formkonturen. 
  • Der in eine Prüfhülse mit 100 mm Höhe und 50 mm Durchmesser lose eingefüllte Formstoff wird mit definierter Presskraft verdichtet. Es kommt dabei zu einer Volumen- und Höhenabnahme. 
  • Diese Höhenabnahme in % der Ausgangshöhe ist der Verdichtbarkeitswert.

Die Gründruckfestigkeit

Merkmale 

  • Die Gründruckfestigkeit ist ein Maß für die Widerstandsfähigkeit einer verdichteten Formstoffmenge, also der Form, bei Einwirkung von Druckkräften. 
  • Der verdichtete, zylindrische Normprobekörpers (Höhe 50 mm/Durchmesser 50 mm) wird axial zwischen zwei Druckplatten gelegt und bis zum Bruch belastet. 
  • Die maximal aufgebrachte Kraft wird auf den Probenquerschnitt bezogen und ergibt den Wert der Gründruckfestigkeit.

Die Nasszugfestigkeit

Merkmale 

  • Die Nasszugfestigkeit zeigt die Warmfestigkeit eines verdichteten Formstoffes beim Gießprozess.
  • Die Probe simuliert die Wirkung des beim Gießvorgang entstehenden Kondensats und der damit verbundenen Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes an der Formoberfläche. 
  • Eine hoher Naßzugfestigkeitswert spricht für eine gute Festigkeit des verdichteten Formstoffes während des Gießvorgangs.
  • Der Prüfkörper befindet sich in der Messhülse mit Messkopf. 
    Es erfolgt eine stirnseitige Temperaturbelastung auf den Prüfkörper durch eine Heizplatte mit 310 °C +/- 10 °C. 
  • Die Nasszugfestigkeit ist dann der Widerstand, den der verdichtete Formstoffprüfkörper den axial wirkenden Zugkräften bis zur Materialtrennung (Abriss) entgegensetzt.
  • Die beim Abriss des Prüfkörpers ermittelte Kraft wird auf die Bruchfläche der Probe bezogen und ergibt den Nasszugfestigkeitswert.

Die Doppelscherfestigkeit

Merkmale 

  • Die Scherfestigkeit ist der Widerstand den der verdichtete Formstoffprüfkörper senkrecht zur Prüfkörperachse wirkenden Scherkräften entgegensetzt. Er ist ein Qualitätsmerkmal des Formstoffes.
  • Der verdichtete, zylindrische Normprobekörpers (Höhe 50 mm/Durchmesser 50 mm) wird axial in die Prüfvorrichtung eingelegt und der obere Stempel schert den Prüfkörper. 
  • Die maximale Kraft wird halbiert und auf die Grundfläche bezogen und ergibt den Wert der Scherfestigkeit.

Die Spaltfestigkeit

Merkmale 

  • Spaltfestigkeit ist der Widerstand den der verdichtete Formstoffprüfkörper radial wirkenden Spaltkräften bis zur Materialtrennung entgegensetzt. 
  • Der verdichtete, zylindrische Normprobekörper (Höhe 50 mm/Durchmesser 50 mm) wird quer zu seiner Achse zwischen beide Druckplatten gelegt und bis zum Bruch belastet. 
  • Die maximale Kraft beim Bruch des Körpers wird auf die maximale Bruchfläche bezogen (50 x 50 mm) und ergibt den Spaltfestigkeitswert.

2. harzgebunden, chemisch ausgehärtet

Die Biegefestigkeit

Merkmale 

  • Die Biegefestigkeit ist der Widerstand den der Formstoffprüfkörper einer Durchbiegung bis zum Bruch entgegengesetzt. 
  • Der balkenförmige Prüfkörper lagert zwischen zwei Auflagepunkten und wird mittig mit einer Kraft beaufschlagt. 
  • Die beim Bruch des Prüfkörpers ermittelte Kraft wird auf die Bruchfläche bezogen und ergibt den Biegefestigkeitswert.

Quelle: 

Mit freundlicher Genehmigung von

Simone Franke // Dr. Michael Franke
Franke Gießereitechnik
Dresden