Das Hochtemperatur-Verformungsverhalten von bentonitgebundenen Formstoffen und Möglichkeiten seiner Beeinflussung

– Neue Ergebnisse

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GP 03/2015
Forschung
Formstoffe

Die meisten Formstoffprüfmethoden arbeiten bekanntermaßen bei Raumtemperatur bzw. bei leicht erhöhter Temperatur. Beispiele für solche Prüftechnologien sind die verschiedenen Grünfestigkeiten oder die Nasszugfestigkeit. Die Ergebnisse dieser Tests können zur Steuerung des Verhaltens von bentonitgebundenen Formen während der Verfahrensschritte Formherstellung, Transport und Manipulation sowie teilweise beim Gießen herangezogen werden. Zur Ermittlung der Eigenschaften bei höheren Temperaturen (z. B. Heißdruckfestigkeit, Restfestigkeit…) fehlt häufig die notwendige Prüfausrüstung. Es existieren daher keine Informationen im Hinblick auf mögliche formstoffbezogene Fehlererscheinungen in den wichtigsten Schritten der Gussteilherstellung: dem Gießen, der Abkühlung und Erstarrung sowie dem Auspacken.

Der Beitrag stellt Ergebnisse von Untersuchungen im Bereich des Hochtemperatur-Verformungsverhaltens von bentonitgebundenen Formstoffsystemen vor. Es werden die Festigkeit und die Verformung von verschiedenen Formstoffmischungen (verschiedene Binder und Additive) im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 1000 °C analysiert. Die verwendete Prüfausrüstung gestattet es, Kraft-Weg-Kurven bei verschiedenen Prüftemperaturen aufzunehmen und die Maximalkräfte zu berechnen. Aufnahmen vom Bruchverhalten der verwendeten Probekörper geben Hinweise zur Verformungs- und Bruchart (mehr plastisch oder eher spröde) der untersuchten Formstoffmischungen. Die Untersuchungen zeigen, dass das Hochtemperatur-Verformungsverhalten und auch die Heiß- und Restfestigkeiten abhängig von der eingesetzten Formstoffmischung sind. Mit diesem Wissen wird es möglich, den Gießprozess zu beeinflussen, bestimmte Gussfehler zu vermeiden und die Gussteilqualität zu verbessern.

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