Fachartikel

Schwerkraftkokillengießen mit strukturierten Kokillenoberflächen. Teil 1: Stand der Technik
von Stephan Knorr, Sebastian Gierth, Sebastian Findeisen und Thomas Beganovic, Braunschweig

Beim Schwerkraftkokillengießen von Aluminiumbauteilen ist neben der Prozessführung, der verwendeten Legierung, der verwendeten Oberflächenschlichte und dem Temperaturhaushalt der Kokille auch deren Oberfläche ein zentraler Schlüssel für Wirtschaftlichkeit und Qualität der Gussteile. Um den stetig wachsenden Ansprüchen hinsichtlich des Leichtbaus in Guss gerecht zu werden, müssen neue Optimierungsmöglichkeiten erschlossen und untersucht werden. Ein neuer Ansatz konzentriert sich auf die Oberfläche der Kokille.

Strukturierte Kokillenoberflächen können das Fließ- und Formfüllungsvermögen beim Kokillengießen maßgeblich beeinflussen.
Bild: Strukturierte Kokillenoberflächen können das Fließ- und Formfüllungsvermögen beim Kokillengießen maßgeblich beeinflussen. Grafik: VW AG

Zur Verbesserung des Fließ- und Formfüllungsvermögens von Aluminiumlegierungen wurden Oberflächenstrukturen in dünnwandigen Gussteilbereichen eingesetzt. Zum Nachweis der Wirksamkeit und zur Klärung der Wirkmechanismen wurden nachfolgend Simulationen und Gießversuche durchgeführt. Ein speziell entwickeltes Simulationsmodell verdeutlicht den Einfluss von Oberflächenstrukturen im Formfüllprozess. Für die Gießversuche im Labormaßstab wurde eine Kokille entwickelt, die es ermöglicht, die bekannten Strukturen und Prozessparameter zu analysieren. Zur Bewertung der Wirksamkeit wurde die Messgröße Fließlänge genutzt. Zur Klärung der Wirkmechanismen wurden u. a. DAS-Messungen (Dendritenarmabstand) herangezogen.

Dieser 1. Teil dieser Veröffentlichungsreihe gibt den Stand der Technik auf der Basis der serienmäßigen Oberflächenstrukturen wieder und schafft die Grundlage für nachfolgende Veröffentlichungen.

M. Sc. Stephan Knorr, Dipl.-lng. Sebastian Gierth, Dr.-lng. Sebastian Findeisen und Dipl.-lng. Thomas Beganovic, Volkswagen AG, Braunschweig



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pdf-Datei aus "GIESSEREI" Heft 12/2015 Seiten 42-49
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