Explosionspenetration

Gussstücke

Gussfehler, besondere Form der physikalisch bedingten Penetration. Zusätzlich zu den statischen und dynamischen Belastungen beim Gießen kommt es zu einer explosiven Verdampfung von Wasser beim Auftreffen des flüssigen Metalls auf die feuchte Formwand. Damit verbunden ist ein Gasstoß, der zum Eindringen von Metall in die Porenräume führt. Das Auftreten dieses Fehlers ist eng an den Strömungsverlauf des Metalls gekoppelt und tritt bevorzugt im zuletzt gefüllten Teil des Formhohlraumes auf. Neben der großflächigen, aber meist örtlich begrenzten starken Penetration ist meist eine starke Gratbildung am Gussteil vorhanden. Durch die schnelle Metallerstarrung in den Oberflächenporen der Form können Dampfblasen nicht mehr entweichen und erhöhen die Gefahr der Bildung von oberflächennahen Gasblasen.

Mögliche Fehlerursachen:

  • zu hoch verdichtete Formen bewirken einen schnellen Wärmeübergang,
  • zu hohe Gießgeschwindigkeit, Metallströme laufen zu schnell zusammen,
  • schlechte Abführung der Form- und Kerngase aus dem Formhohlraum,
  • zu hohe Feuchtigkeit, vor allem das sogenannte „freies Wasser“ im Formstoff, das beim Gießen schnell freigesetzt wird,
  • niedriger Aufbereitungsgrad des Formstoffs.

Maßnahmen der Fehlervermeidung:

  • Verringerung der Verdichtungsintensität, Verbesserung der Verdichtungsgleichmäßigkeit,
  • Formfüllung verlangsamen, Gießgeschwindigkeit durch verändertes Anschnittsystem reduzieren, tangentiales Anschneiden der Form ermöglicht eine Verbesserung und laminares Einströmen des Metalls,
  • Luftpfeifen zur Abführung des Wasserdampfes sowie zur Abführung der Form- und Kerngase durch Erhöhung der Gasdurchlässigkeit der Form,
  • Verwendung hochwertiger thermisch stabiler Bentonite,
  • Erhöhung des Aufbereitungsgrades durch gut dispergierbare Bentonite, spezielle Zusätze (Prozesskohlenstoff), Optimierung der Mischzeit.

Maßnahmen zur Vermeidung:

  • Erstarrungsgeschwindigkeit vermindern (Wärmeübergang erniedrigen)
  • Wärmeleitfähigkeit des Formstoffes erniedrigen
Gussfehler: Explosionspenetration
  1. Aufprall des flüssigen Metalls auf die nasse Formwand; Eindringen von Metall in die oberflächennahen Poren.
  2. Erhöhter Wärmeübergang auf das an der Oberfläche befindliche Wasser; an den Quarzkörnern bilden sich Dampfblasen.
  3. Explosive Verdampfung des Wassers; Wasserdampf dringt in das Metall, dieses wird durch den erhöhten Druck in den Porenraum oder in die Formkastenteilung gedrückt.
  4. Durch schnelle Metallerstarrung in den Oberflächenporen wird den Dampfblasen der Weg in den Porenraum versperrt; Eindringen in das Metall  -->  Gasblasen.

Zum Thema

Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Jährlich aktualisierte Ausgabe des Nachschlagewerks für das Gießereiwesen.