Gasblase

Castings
Gussfehler, welcher durch Hohlräume mit rundlichen, meist glatten Wänden gekennzeichnet ist. Gasblasen bilden sich meistens in der Gießlage zur oberen Seite der Gussteile unter einer dünnen Metallschicht (Oberflächenblasen); auch in tieferen Gussteilpartien können sich Gasblasen bilden.

Gasblasen lassen sich nach ihrem Aussehen klassifizieren und in der Folge auf mögliche Fehlerursachen schließen:

glänzende, metallisch blanke Blasenoberfläche: reduzierend wirkende Gase zum Beispiel Wasserstoff oder Kohlenwasserstoff,


oxidierte Blasenoberfläche: oxidierend wirkende Gase wie Luft beziehungsweise Sauerstoff,


blau gefärbte Blasenoberflächen: Gase aus Reaktionsprodukten der Schmelze.

Kleinere, meist fein verteilte Gasblasen über den Gussstückquerschnitt werden als Gasporosität bezeichnet, die vorzugsweise bei Leichtmetalllegierungen auftreten.

Gasfehler können grundsätzlich auf drei Ursachen zurückgeführt werden:

1. Im Formteil entstehen bei der Berührung mit dem flüssigen Metall Gießgase aus dem Formstoff. Der sich einstellende Gasentwicklungsdruck kann bei unzureichender Gasdurchlässigkeit der Form einen so hohen Wert annehmen, dass die Gase in das flüssige Metall eindringen und dort Gasblasen bilden. In diesem Fall ist der Gasdruck größer als der metallostatische Druck. Das Eindringen von Gasblasen aus dem Formstoff in das Metall verläuft in drei Etappen:

die Gasentwicklung aus dem Formstoff führt zur Ausbildung eines zusätzlichen Gasdruckes an der Grenzfläche Metall-Formwand,


Eindringen des Gases von der Oberfläche der Form in das Metall,


Ausbildung von Gasblasen im flüssigen beziehungsweise erstarrenden Metall.

2. Gase (Wasserstoff, Stickstoff) sind im Metall gelöst und scheiden sich während der Erstarrung infolge sinkender Löslichkeit aus.

3. Lufteinschlüsse besonders in Verbindung mit turbulenter Formfüllung oder unzureichender Formentlüftung.

Besondere Bildungsmechanismen lassen Blaslunker (Winkelblasen) und Randblasen (Pinholes) entstehen.

Formstoffbedingte Gasblasen entstehen aus dem Wechselspiel von Gasbildung (Gasentwicklung, Gasentwicklungsdruck) und Durchlässigkeitseigenschaften im Formstoff. Sollen Gasblasenfehler vermieden werden, dann muss stärkere Gasentwicklung, zum Beispiel aus Kernformstoffen, durch eine höhere Gasdurchlässigkeit ausgeglichen werden.

Die wichtigsten Maßnahmen zur Vermeidung von Gasblasen sind:

Formtechnik:



Verminderung der Verdichtungsintensität, Vergleichmäßigung der Verdichtung,

Verringerung der Packungsdichte,

Gasdurchführung über Kernmarke verbessern,

Luftstechen (maschinell oder von Hand).

Schmelztechnik:


Entgasungsbehandlung der Schmelze von Aluminiumlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen und Stahlgusslegierungen,


Verwendung trockener Einsatzmaterialien,


Verwendung gut getrockneter und vorgewärmter Gießpfannen.

Auch bei Kokillen- und Druckguss ist das Auftreten von Gasblasen möglich, wenn sich zum Beispiel gelöste Gase wie Wasserstoff oder Stickstoff während der Erstarrung infolge sinkender Löslichkeit ausscheiden. Die Fehlstellen befinden sich fast immer im oberen Teil des Gussteils, in schlecht entlüfteten Partien oder Hinterschneidungen. In Abhängigkeitvon der Erstarrung (Abkühlungsgeschwindigkeit, Wanddicke) können Gasblasen auch im Inneren von Gussteilen entstehen. Gasblasen in Druckgussteilen gehen beim Formfüllvorgang auf mitgerissene und eingewirbelte Luft zurück und sind auf Grund dieser besonderen Ursachen nicht mit Wasserstoffporosität (Gasporosität) vergleichbar. Der Gussfehler durch eingeschlossene Luft beim Druck- und Kokillenguss wird auch als eingeschlossene Luftpore bezeichnet. Nichtmetallische Verunreinigungen im Metall erhöhen die Viskosität der Schmelze, so dass eingeschlossene Luft nicht rasch genug entweichen kann und im Gussteil eingeschlossen wird. Zu hohe Gießkolbengeschwindigkeiten im Vorlauf, aber zu geringe Geschwindigkeit der Schmelze im Anschnitt sowie ungenügender zeitlicher Ablauf der hydraulischen Phasenfolge während der Formfüllung, zu kleines Überlaufvolumen und ungenügender Gießkammerfüllgrad sind mögliche Entstehungsursachen dieses Fehlers beim Druckguss.

Zum Thema

Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Jährlich aktualisierte Ausgabe des Nachschlagewerks für das Gießereiwesen.