Fachartikel

Einfluss der Druckvariation auf die Porositätsausprägung im CPC-Verfahren
von Sebastian Kohla und Chris Rehse, Magdeburg, Klaus Greven, Hildesheim, und Rüdiger Bähr, Magdeburg

In den in diesem Beitrag beschriebenen Untersuchungen wurden Fahrwerksteile aus einer AlSi7Mg0,3-Legierung im Gegendruck-Gießverfahren unter verschiedenen Gegendruckeinstellungen gegossen. Gleichzeitig wurden für die Gießversuche unterschiedlich vorbereitete Schmelzen verwendet, die aufgrund der Schmelzvorbereitung in Form einer variierten Gasspülung abweichende Dichte-Indizes (DI) aufwiesen. Daraus resultierten unterschiedliche Porositätsgehalte im erstarrten Guss.

Radträger eines Mittelklassefahrzeuges aus einer AlSi-Legierung; durch Variation des Gegendrucks beim CPC-Gießverfahren wurden zu Untersuchungszwecken unterschiedliche Porositäten erzeugt.
Bild: Radträger eines Mittelklassefahrzeuges aus einer AlSi-Legierung; durch Variation des Gegendrucks beim CPC-Gießverfahren wurden zu Untersuchungszwecken unterschiedliche Porositäten erzeugt. Foto: KSM Casting Group

Im Anschluss an eine Inline-Computertomografen(CT)-Untersuchung zur Festlegung der Probenlage anhand der Porositätsverteilung im Bauteil wurden Probestäbe für Zug- und Ermüdungsfestigkeitsversuche aus einer besonders porenbehafteten Stelle im Bauteil präpariert. Jede Probe wurde hochauflösend in einem Nano-CT gescannt, um die Porosität im Probestab zu ermitteln. Mit Hilfe eines Visualisierungs- und Analyseprogramms konnten die genaue Lage, Größe und Form der Poren im Probestabvolumen bestimmt werden.

Durch die Gegenüberstellung der Materialkennwerte mit den Gegendruckeinstellungen sowie den einzelnen Porositätsgehalten und -parametern konnten verschiedene Abhängigkeiten festgestellt werden. Die Variation der Gießprozessparameter hatte dabei entscheidenden Einfluss auf die Ausprägung der Porosität, wobei der Gegendruck positiv auf die Reduzierung der Porositätsausbildung wirkte. Der Einfluss der Porosität auf die Materialeigenschaften zeigte sich besonders in Bezug auf die statischen Materialkennwerte.

Sebastian Kohla M. Sc. und Dr -Ing Chris Rehse, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Fertigungstechnik und Qualitätssicherung, Bereich Ur- und Umformtechnik, Dr rer. nat. Klaus Greven, KSM Castings Group GmbH, Hildesheim, Prof. Rüdiger Bähr, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Fertigungstechnik und Qualitätssicherung, Bereich Ur- und Umformtechnik


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pdf-Datei aus "GIESSEREI" Heft 3/2015 Seiten 48-56
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