BIR-Herbsttagung, 25. - 26- Oktober 2010 in Brüssel - Metall-web.de

METALL-FORSCHUNG
Der Einfl uss unterschiedlicher Evakuierungslösungen
auf die Qualität von Druckgussteilen
Ambos, E. (1); Besser, W. (2); Zuk-Härtel, T. (3); Mayer, T. (4); Emmenegger, J. (5); Schulze, M. (6); Ziesemann, M. (7)
Das Druckgießverfahren hat sich wegen der hohen Produktivität und der ausgezeichneten
Eigenschaften der damit gefertigten Gussteile in breitem Umfang vor
allem in die Serien- und Großserienfertigung eingeführt. Bedauerlicherweise stehen
den vielen Vorteilen jedoch auch einige Nachteile entgegen: das sind die hohen spezifi
schen Werkzeugkosten und der fast immer vorhandene Einschluss von Gasen in
den Gussteilen wegen der Gasundurchlässigkeit der Druckgießformen.
Seit mehreren Jahrzehnten
wird deshalb auf verschiedene
Weise versucht, den in
den Gussteilen enthaltenen
Gasgehalt zum größten Teil oder
vollständig aus den metallführenden
Bauteilen einer Druckgießanlage zu
entfernen [1 - 5].
Bekannt ist das Vacural-Verfahren.
Bei ihm werden, wie Bild 1 ausweist,
gleichzeitig mit der Füllung der
Druckkammer mit flüssigem Metall
aus einem speziellen Warmhalteofen
die Gase aus der Füllkammer und der
Form abgesaugt. Das setzt jedoch eine
besondere Druckgießanlage voraus.
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Es hat aber nicht an Versuchen gefehlt,
für die Druckgießmaschinen
üblicher Ausführung, zu Lösungen
für die Evakuierung der Form und
der Füllkammer zu gelangen. Über
die vergleichende Bewertung solcher
verschiedener Evakuierungslösungen
wird im vorliegenden Beitrag berichtet.
Erläuterung der
Versuchsbedingungen
Der Untersuchungsgegenstand war
ein kompliziertes, integriertes Gussteil
für ein Getriebegehäuse für einen
Bild 1: Funktionsprinzip des Vacural-Verfahrens [3]. 1 Warmhalteofen, 2 Saugrohr,
3. Gießkammer, 4 Gießkolben, 5 Feste Formträgerplatte, 6 Feste Formhälfte, 7 Vakuumventil,
8 Bewegliche Formhälfte, 9 Anguss, 10 Ventil, 11 Vakuumpumpe mit
Pufferbehälter
Bild 2: Untersuchtes Bauteil
PKW (Bild 2). Es wird aus dem Werkstoff
GD-AlSi12Cu1 gefertigt.
Aus vorhergehenden Arbeiten und
umfangreichen Erfahrungen aus
dem Gießbetrieb war bekannt, dass
in den untersuchten Bauteilen stets
Porosität zu verzeichnen war. Diese
führte nach der spanenden Bearbeitung
durch das Anschneiden der Poren
des Öfteren zu Qualitätsmängeln
und Beanstandungen.
Bild 3 zeigt das Auftreten von Porosität
in einem solchen Gussteil, das vor
den beschriebenen Untersuchungen
gefertigt und mittels Computer-Tomografie
geprüft wurde. Die farbig
gekennzeichneten Gaseinschlüsse
sind deutlich erkennbar.
Die Versuche zur Ermittlung der
Wirkung unterschiedlicher Evakuierungslösungen
fanden auf einer horizontalenKaltkammer-Druckgießmaschine
des Typs GDH 840 der Firma
Bühler statt. Während der Gießversuche
mit den verschiedenen Evakuierungslösungen
blieben nachstehende
Bedingungen unverändert:
Die Druckgießmaschine und die
Füllkammer.
Die Metallschmelze und der Warmhalteofen
sowie die Metalltemperatur.
12/2010 | 64. Jahrgang | METALL