Fachartikel

Ist die Qualität stützenfreien Gusses unter Verwendung von Kernstützen erreichbar?
von Dr. Klaus Wagner, Oberschönau, Dr.-Ing. Heiko Frank, Anita Hess, Schmalkalden, Michael Stark, Dippoldiswalde, Marion Gebhardt, Jena

Kernstützen sind ein nützlicher Konstruktionshelfer in der Gießerei zum Gießen von Hohlkörpern. Sie dienen dazu, den während des Gießvorganges entstehenden Auftrieb gegenüber der Form zu kompensieren. Neben der Abstützung der Auftriebskräfte werden Kernstützen auch zwischen Kern und Unterteil der Gussform verwendet, um ein seitliches Verschieben des Kerns beim Eingießen des flüssigen Metalls zu verhindern und so eine maßhaltige Wandstärke des Gussteils zu gewährleisten. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Kernstützen beim Gießen von Flüssigeisen umspült und in die Gusswand eingeschmolzen werden.

Gießereiprozess und Anbringung von Kernstützen (Foto: TEKA)

Zum Einsatz kommen heute im Regelfall genagelte Kernstützen und Kernböckchen, eine Alternative zu genagelten Kernstützen stellen geklebte Kernstützen dar. Mit solchen Kernstützen ergibt sich ein geringerer Nachbearbeitungsaufwand und Fertigungskosten können reduziert werden. Dabei werden bei fehlerfreiem Gefüge sehr hochwertige Gussstücke erzeugt.

Der prozesssichere Einsatz von Kernstützen erfordert allerdings ein gewisses Know-how, Einsatz- und Geometrieparameter beruhen sehr häufig nur auf Erfahrungswerten. Bei unsachgemäßer Konstruktion können daher Undichtigkeiten und Gefügeinhomogenitäten auftreten, die sich negativ auf die Stabilität der Gussform und die Gussteileigenschaften auswirken. Werden genagelte Kernstützen eingesetzt, ist darüber hinaus eine zusätzliche Nacharbeit beim Putzen erforderlich. Daher wird häufig versucht, bei der Erzeugung von Gussstücken mit hoher Qualität die Verwendung von genagelten oder geklebten Kernstützen zu vermeiden.

Um auch bei Einsatz von Kernstützen die Qualität von Gussstücken zu gewährleisten und Gefügefehler zu vermeiden, ist es notwendig ausgehend von den vorhandenen Erfahrungswerten den Kernstützeneinsatz zu systematisieren. Einfluss haben dabei neben dem Gießprozess vor allem die Geometrie und die Werkstoffe der eingesetzten Kernstützen und bei geklebten Kernstützen die Menge und Art des eingesetzten Klebstoffes. Zielsetzung bei der systematischen Betrachtung sollte dabei die Erzeugung eines homogenen Gefüges bspw. des Gusseisens mit Kugelgrafit sein.


Dr. Klaus Wagner, Nagelschmiede und Metallwaren GmbH, Oberschönau, Dr.-Ing. Heiko Frank, GFE - Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden e.V., Schmalkalden, Anita Heß, GFE - Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden e.V., Michael Stark, Schmiedeberger Gießerei GmbH, Dippoldiswalde, Marion Gebhardt, Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH, Jena



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pdf-Datei aus "GIESSEREI" Heft 10/2016 Seiten 74-78
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