Reduzierung von Oberflächenfehlern durch optimierte Anschnittauslegung

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Beim Gießen von dünnwandigen Gussteilen ist die Herausforderung, eine möglichst ruhige Formfüllung mit geringen Turbulenzen sicherzustellen und dabei die Kavität dennoch ausreichend schnell zu füllen. Nur so können strömungsbedingte Fehler und Kaltläufe vermieden werden. Dies setzt eine Anschnitttechnik voraus, mit der sowohl die Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze als auch der Temperaturverlust bei der Formfüllung kontrolliert werden. Im folgenden Beispiel ist es bei der Fertigung eines Pumpengehäuses aus GJL-200 zu Lufteinschlüssen in Verbindung mit Kaltläufen im oberen Bereich der Gussteile gekommen. Die Simulation des Ist-Zustandes zeigte Lufteinschlüsse und eine relativ kalte Schmelze (unterhalb Liquidustemperatur) in den kritischen Bereichen (siehe Abbildung). Grundsätzlich kann in der Schmelze eingeschlossene Luft im oberen Bereich eines Gussteils durch den Formstoff entweichen. Hierzu werden in der Simulation die Gasdurchlässigkeit des Formstoffes und die lokalen Druckdifferenzen berücksichtigt. Das setzt aber voraus, dass für die Entlüftung auch die notwendige Zeit zur Verfügung steht. Mit anderen Worten: Die Schmelztemperatur muss beim Erreichen dieser Bereiche ausreichend hoch sein. Ist sie es nicht, kann die eingeschlossene Luft durch die sofort einsetzende Erstarrung nicht ausreichend schnell durch den Formstoff abtransportiert werden. Durch systematische Optimierung der Gießtechnik mit der Simulation konnten die Strömung der Schmelze beruhigt und die Lufteinschlüsse im oberen Bereich des Gussteils deutlich reduziert werden. Darüber hinaus gelang es, den Temperaturverlust bei der Formfüllung zu minimieren und somit das Kaltlaufrisiko deutlich zu senken. Die Kombination beider Effekte führte zu fehlerlosen Gussteilen mit einer sauberen Oberfläche. Wenn Sie Interesse haben, mehr über die Simulation von Gusseisen, die Einflüsse verschiedener Fertigungsparameter und eine simulationsgestützte, methodische Auslegung von Gießsystemen und Fertigungsbedingungen kennenzulernen, dann besuchen Sie das Seminar Öffnet externen Link in neuem Fenster„Simulation von Gusseisen – Grundlagen, Metallurgie, Gussfehler“ vom 2. bis 3. Dezember 2014 bei der MAGMAacademy. Nach der Veranstaltung können Sie Ihren Aufenthalt in Aachen dann auch für einen Besuch des bekannten Aachener Weihnachtsmarktes nutzen!

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