Leistungsfähigkeit langer, dünner gedruckter Kerne für Aluminiumgussteile

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GP 09/2015
Automation
Process Engineering
Seit nunmehr 15 Jahren kommen gedruckte Sandformen und -kerne zum Einsatz, die sich für eine Vielzahl von Legierungen eignen. Der Nutzen solcher Sandformen und -kerne hat sich inzwischen vielfach in der Produktentwicklung und Herstellung kleiner Losgrößen erwiesen. Folglich haben die meisten Sandgießereien bereits Erfahrungen mit gedruckten Kernen und Formen gesammelt und verwenden diese zur Herstellung von Prototyp-Gussteilen.
Während sich der Einsatz gedruckter Kerne mit dickeren Abschnitten bewährt hat und inzwischen weit verbreitet ist, war über die Verwendbarkeit langer, dünner gedruckter Kerne bislang wenig bekannt. Es war ungewiss, ob solche Teile stabil genug sind, um den durch den Metallfluss beim Einfüllen entstehenden Kräften standzuhalten. Ebenso ungewiss war, ob sie eine ausreichende Abfuhr der beim Gießvorgang entstehenden Gase gewährleisten würden.
Dies sind die Ergebnisse von Tests, bei denen 36 Gussteile mithilfe gedruckter Sandkerne erstellt wurden. Die Länge der Kerne reichte von 2 bis 12 Zoll (50,8 bis 304,8 mm) bei Durchmessern von 0,25 bis 0,875 Zoll (6,35 bis 22,2 mm). Die Gussteile wurden auf Spuren von Verformungen und unzureichender Entlüftung hin untersucht.
Einleitung
Die Entwicklung gedruckter Kerne für Sandgussteile bietet Anwendern von Sandgussverfahren große Vorteile, insbesondere bei der Entwicklung neuer Gussteile. Gedruckte Kerne ermöglichen eine schnelle Bewertung alternativer Kernkonstruktionen ohne die Kosten und Vorlaufzeiten für Werkzeuge für jede Konstruktionsiteration. Die Leistungsfähigkeit größerer Kerne beim Gießen war im Großen und Ganzen zufriedenstellend. Allerdings war bislang wenig über die Leistungsfähigkeit langer, dünner Kerne bekannt.
Die Verfasser haben eine systematische Studie zur Untersuchung der Leistungsgrenzen gedruckter Kerne unterschiedlicher Längen und Durchmesser durchgeführt. Ihr besonderes Interesse galt dabei der Widerstandsfähigkeit der Kerne gegenüber den beim Gießen entstehenden Kräften sowie der Frage, ob entstehende Gase die Form über Durchlässe im Inneren des Kerns verlassen konnten.
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