Jahresübersicht 2013
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GieSSereiSande<br />
für feinste Formen<br />
und Kerne<br />
Bild 7: Korngröße der Legierung AlSi7Mg gefeint mit Titan/Bor (a) und mit Bor (b) [22].<br />
Legierungselemente Si, Cu und Ni auf die<br />
Wärmleitfähigkeit λ (bei 40 °C), den linearen<br />
thermischen Ausdehnungskoeffizienten<br />
α (bei 250 °C) und die Temperaturwechselbeständigkeit<br />
untersucht. Bezüglich<br />
der Wärmeleitfähigkeit ergaben sich<br />
vergleichsweise hohe Schwankungen zwischen<br />
140 und 190 W/mK. Auf den thermischen<br />
Ausdehnungskoeffizienten hat lediglich<br />
Silicium einen nennenswerten Einfluss.<br />
So erreichen untereutektische<br />
Legierungen mit einem Si-Anteil kleiner<br />
12 % einen ca. 1 bis 1,5 x 10 -6 höheren Wert.<br />
Dieser ist dennoch wider Erwarten niedrig.<br />
Daher erscheint eine Substitution in<br />
Abhängigkeit von α nur bei speziellen Anwendungen,<br />
also bei Bauteilgruppen mit<br />
sehr genauem Passungsbereich sinnvoll.<br />
Auch im Bereich der Eisengusswerkstoffe<br />
ist die Gießerei-Industrie ständig bestrebt,<br />
einen Beitrag hinsichtlich Leichtbau<br />
und effizienter Fertigung zu leisten.<br />
Dazu gab B. Duit [24] von der Componenta<br />
B. V., Weert, Niederlande, einen Einblick<br />
in die Entwicklung eines Zylinderkopfes<br />
aus dem neuartigen Werkstoff Solution-<br />
Strengthened-Ferritic(SSF)-GJV als Kombination<br />
von SSF-GJS und GJV. Ziel ist die<br />
Vereinigung der positiven Eigenschaften<br />
beider „Serienwerkstoffe“. Zum einen ist<br />
mit GJV die Konstruktion dünnwandiger<br />
Motorenbauteile bei prozesssicheren Herstellungsverfahren<br />
dank der hohen Festigkeit<br />
und einer moderaten Wärmeleitfähigkeit<br />
möglich. SSF-GJS bietet zum anderen<br />
ähnlich gute Materialeigenschaften<br />
wie Stahlguss, ist dabei allerdings erheblich<br />
kostengünstiger und besser bearbeitbar<br />
als GJS und GJV. Die Versuche des neuen<br />
Werkstoffs wurden an einem seriengegossenen<br />
Zylinderkopf durchgeführt, für<br />
den normalerweise ein EN-GJV-450 verwendet<br />
wird. Für die Herstellung der neuen<br />
Legierung wurde die Basisschmelze von<br />
SSF-GJS einer GJV-Pfannenbehandlung unterworfen.<br />
Bei einem Kohlenstoffgehalt<br />
zwischen 2,65 und 2,8 % und einem Siliciumgehalt<br />
zwischen 3,85 und 4,65 % (alle<br />
Angaben in Masse-%) konnten besonders<br />
gute Ergebnisse hinsichtlich Materialeigenschaften<br />
erzielt werden. Gleichzeitig<br />
ergab sich eine Reduzierung der Kosten<br />
für Herstellung und Bearbeitung. Der neuartige<br />
Werkstoff bietet somit neues konstruktives<br />
Potential und steigert gleichzeitig<br />
die Wirtschaftlichkeit.<br />
Innovative Entwicklungen zur<br />
Qualitätssicherung und Bauteilprüfung<br />
Die rechnergestützten Auslegung von Bauteilen<br />
kommt schon seit Jahren in der Zulieferindustrie<br />
und bei den OEMs zum Einsatz.<br />
Doch auch diese Softwaretools unterliegen<br />
einer stetigen Optimierung und<br />
Weiterentwicklung. So rücken zukünftig<br />
die Prozessplanung und Qualitätssicherung<br />
in den Vordergrund der virtuellen Abbildungs-<br />
und Bewertungsprozesse. I. Hahn<br />
[25], Magma GmbH, Aachen, zeigt in seinem<br />
Vortrag zur virtuellen Produkt- und<br />
Prozessentwicklung im Motorenguss auf<br />
der VDI-Tagung „Gießtechnik im Motorenbau<br />
<strong>2013</strong>“, wie zum Zwecke einer Verkürzung<br />
der Entwicklungszeit zwischen Produktidee<br />
und Markteinführung die statische<br />
Versuchsplanung (DoE) mit der<br />
Gießsimulation kombiniert werden kann.<br />
Als praktisches Beispiel wurde die Entwicklung<br />
von Kurbel- bzw. Nockenwellen vorgestellt,<br />
bei denen die Zeitspanne zwischen<br />
Produktidee und Markteinführung von 5<br />
auf 3 Jahre reduziert werden konnte.<br />
Weitere Optimierung könnten die Simulationstools<br />
in Zukunft durch die Einbindung<br />
der Untersuchungen zu mikrostrukturellen<br />
Einflüssen auf das HCF-Ermüdungsverhalten<br />
von Gussbauteilen, die S.<br />
Reddnik [26] in einem Gemeinschaftsbeitrag<br />
der Montanuniversität Leoben und der<br />
BMW AG vorstellt, sowie die Ausführungen<br />
zur Implementierung der numerischen<br />
Vorhersage thermischer Eigenspannungen<br />
aus dem Wärmebehandlungsprozess von<br />
I. Söllig [27], Volkswagen AG, Wolfsburg,<br />
erfahren.<br />
Einen ebenfalls innovativen Ansatz zur<br />
Bewertung der durch die 3-D-Computertomographie<br />
(CT) gewonnenen Ergebnisse zur<br />
Bauteilporosität wurde an der Otto-von-Guericke-Universität<br />
Magdeburg entwickelt.<br />
Hierbei soll durch ein neuartiges Bewertungskonzept,<br />
das sowohl die statischen<br />
99,5% SiO 2<br />
-Gehalt<br />
besonders hohe<br />
Temperaturbeständigkeit<br />
Standardkörnungen und Mischungen<br />
nach Kundenwunsch<br />
QuarzwerK<br />
bauMS<br />
Gmbh & Co. KG<br />
Letter Bruch 13 | 48653 Coesfeld<br />
Fon 02546.7957 | Fax 02546.1733<br />
info@qwb-lette.de | www.quarzwerk-baums.de<br />
Giessereitechnik kompakt<br />
Herausgegeben vom<br />
Verein Deutscher<br />
Giessereifachleute (VDG)<br />
Von K. Herfurth,<br />
N. Ketscher, M. Köhler<br />
2005.<br />
20,0 x 24,0 cm. 200 Seiten.<br />
ISBN 978-3-87260-148-3<br />
19,50 €<br />
Für Personen-Mitglieder<br />
des VDG / DFB<br />
17,85 €<br />
zuzüglich Versandkosten<br />
Giesserei-Verlag GmbH<br />
Postfach 102532 · 40016 Düsseldorf<br />
E-Mail: annette.engels@stahleisen.de<br />
www.giesserei-verlag.de<br />
Giesserei 100 07/<strong>2013</strong> 53<br />
Giesserei kompakt_1_8_H.indd 1 19.06.13 16:04
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