Fachartikel

Semi-Permanentbeschichtung für Messing-Kokillenguss
von Volker Hofmann, Saarbrücken

Während beim Aluminium-Kokillengießen heute Schlichten mit unterschiedlichsten Funktionen Einsatz finden, die ohne Nachfrischen mehreren Abgüssen standhalten, wird beim Messing-Kokillengießen zur Herstellung von Haushaltsarmaturen immer noch mit Einweg-Trennmitteln – meist auf Grafitbasis – gearbeitet. Eine Prozesssteuerung ist mit dem Trennmittel nur in sehr engen Limits über die Applikationsparameter möglich. Die Kokille wird mit der Grafitsuspension für jeden Abguss neu beschichtet. Sorge bereitet nicht nur der hohe Verbrauch und der sich ständig wiederholende Arbeitsschritt, sondern auch die Entsorgung der eingebrachten Trennmittelmengen. Nur ein Teil des Grafits kann kontrolliert aus dem Prozess wieder abgeführt und muss teuer entsorgt werden. Der Rest belastet die Arbeitsumgebung, die Menschen und Aggregate.

Mit Semi-Permanentbeschichtung im Kokillen-Gießverfahren hergestelltes Messing-Ventilteil.
Bild: Mit Semi-Permanentbeschichtung im Kokillen-Gießverfahren hergestelltes Messing-Ventilteil. Foto: Kohler Mira

Der beim Aluminium-Kokillengießen schon vor Jahrzehnten vollzogene Schritt vom Trennmittel zur langlebigen funktionellen Beschichtung ist nun auch beim Messing-Kokillengießen und generell bei der Herstellung von Rotguss möglich. Der hohe Temperaturgradient, der Wasserkontakt bei der Werkzeugkühlung und spezielle chemische Belastungen verlangen nach einer Beschichtung mit neuen Füllstoffen und einem abgestimmten Bindersystem, in der der nanokeramische Binder nur eine Komponente darstellt. Die so geschaffene semi-permanente Beschichtung für den Messing-Kokillenguss schafft Freiheitsgrade in der Gestaltung des Wärmeübergangs von der Schmelze zum Werkzeug, erlaubt ein gutes Formfüllen und hält für mehrere  – bis zu hundert  – Abgüsse. Der einstellbare Wärmeübergang ist in verschiedenster Weise nutzbar und reicht von der Vermeidung von Warmrissen bis hin zur kontrollierten Erstarrung. Die Standzeit der Schlichte sorgt nicht nur für einen stark reduzierten Schlichtematerialverbrauch, sondern auch für eine gesteigerte Produktivität. Neu geschaffene Freiheitsgrade verlangen nach ihrer intelligenten Nutzung. Die Applikationsparameter müssen definiert und präzise eingehalten werden. Der Umstieg auf „weiße" Beschichtungen verlangt demnach nach Initiative in
der Arbeitsvorbereitung und Präzision in der Anwendung.

Die Produktentwicklung orientierte sich hinsichtlich der Zielsetzung am Aluminium-Kokillengießen. Deshalb werden auch in diesem Beitrag die Parallelen und Unterschiede dargestellt.

Dipl.-Ing, (FH) Volker Hofmann, CeraNovis GmbH, Saarbrücken


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pdf-Datei aus "GIESSEREI" Heft 6/2015 Seiten 42-50
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