17.02.2017 | Special I/2017

Thermal Mapping und Qualitätsaspekte im Druckguss

Formblock aus H13-Stahl für die Temperaturmessung (Bildquelle: die Autoren)

Der Druckgussprozess eignet sich für Aluminium-, Zink- und Magnesium-Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt. Beim Aluminium-Druckguss ist die Messung und Überwachung der Formtemperatur ein wichtiger Faktor zur Beeinflussung der Gussteilqualität. Eine Kontakt-Temperaturmessung mit Thermoelementen ist möglich, unterliegt aber in der Praxis einigen Einschränkungen. Die Bildung von Porosität bei der Erstarrung des Gussteils, Lunker und Gasentmischungsmechanismen beeinflussen die mechanischen Eigenschaften. Das Messen der Formtemperatur mit Wärmekamera und Infrarot-Thermografie hängt von Parametern wie Emissionsgrad, Höhe über dem Boden, Winkel und Entfernung der Kamera vom Formblock ab. Diese Parameter wurden untersucht und durch Vergleiche mit Thermoelement-Messungen optimiert, um eine möglichst geringe Abweichung zu erzielen. Die Auswirkung von Vakuumunterstützung im Druckguss auf die Porositätsverteilung im Gussteil wurde ebenfalls untersucht. Auf Basis einer statistischen Versuchsplanung wurden Gussteilbedingungen wie Geschwindigkeit bei Phase eins (V1), Geschwindigkeit bei Phase zwei (V2), zurückgelegter Kolbenweg in Phase eins (S1), Gießdruck (IP), Startzeit des Vakuums (Vs) und Endzeit des Vakuums (Ve) ausgewählt. Es stellte sich heraus, dass bei optimalen Parametern der Wärmekamera die Formtemperatur mit nur minimaler Abweichung gemessen werden kann.

Im Fall von vakuumunterstütztem Druckgussprozess wurden Kombinationen aus Prozessparametern und Vakuumparametern optimiert. Durch optimierte Parameter wurde die Porosität verringert.

Übersetzung aus Technical Volume Alucast 2016, Bangalore, Indien und freundlicher Genehmigung der Aluminium Caster´s Association of India (ALUCAST), Indien, und Unterstützung der NürnbergMesse India Pvt, Ltd.

Deutsche Bearbeitung von Andreas Nebl, Salzweg, www.uebersetzungen-nebl.de und Michael Franke.

6 Seiten