Herstellung von Stahlgussteilen im Grünsandverfahren
Per Larsen
DISA Industries A/S
Traditionell werden Stahlgussteile im Maskenformverfahren und in verschiedenen No-Bake-Verfahren hergestellt. Nur eine begrenzte Anzahl an Stahlgussteilen wird heutzutage in Grünsand produziert. Noch seltener werden Stahlgussteile auf modernen, hocheffizienten automatischen Grünsandformanlagen hergestellt.
Die gängigen Maskenform- und No-Bake-Verfahren sind jedoch viel weniger effizient als das Grünsandformverfahren. Das bedeutet, dass erhebliches Kosteneinsparungspotenzial besteht, wenn
die Herstellung von Stahlgussteilen auf moderne automatisierte Grünsandformverfahren umgestellt werden kann. Für die Produktion von Stahlgussteilen würden sich so dieselben Vorteile erschließen lassen, die Eisengießereien schon seit Jahrzehnten genießen.
Auch wenn der Einsatz von Gusseisen im Laufe der Zeit den Stahlguss in vielen Anwendungen abgelöst hat, werden weltweit immer noch beträchtliche Mengen an Stahlgussteilen produziert. Dabei handelt es sich nicht nur um große Gussteile von vielen 100 kg oder mehr. Es gibt eine ganze Reihe an Gussteilkategorien, etwa im Bereich 1-30 kg, die noch immer aus Stahl hergestellt werden, und die das Potenzial haben, auf das automatisierte Grünsandformverfahren umgestellt zu werden.
Es gibt verschiedene Gründe, warum Stahlgussteile in Maskenform- und No-Bake-Verfahren hergestellt werden, von denen einige weiterhin technisch valide sind, andere aber bloß der Tradition
folgen – „das haben wir schon immer so gemacht“.
Dieser Vortrag diskutiert die Chancen und Herausforderungen, die mit der Herstellung von Stahlgussteilen im automatisierten Grünsandformverfahren verbunden sind. Zu den Chancen gehören
erhebliche Kosteneinsparungen durch hohe Produktivität, Flexibilität, geringen Personalbedarf und die inhärente Recyclingfähigkeit von Grünsand. Die höheren Gießtemperaturen von Stahl im Vergleich zu Gusseisen machen insbesondere den Formstoff und seine Eigenschaften zu einem Schlüsselfaktor für die erfolgreiche Herstellung von Stahl in Grünsand. Diese Herausforderung wird neben anderen, wie des Gießsystems und Speiser, diskutiert.
Es werden Erkenntnisse aus laufenden Arbeiten zur Entwicklung automatisierter Hochgeschwindigkeits-Grünsandformverfahren zur Herstellung von Stahlgussteilen vorgestellt. Es werden Beispiele von Stahlgussteilen aus einer Testgießerei und aus Gießereien, die routinemäßig in Grünsand produzieren, gezeigt. Unter den Beispielen für Stahlgussteile finden sich Containerecken, Baggerzähne und Auspuffkrümmer.
Der Vortrag wird auch kurz auf die Bereitschaft zur Veränderung eingehen. Bei der Implementierung von Grünsandverfahren für Stahlgussteile rund um die Welt, wurden große Unterschiede bei der Bereitschaft zur Veränderung beobachtet – woraus sich entweder Möglichkeiten eröffnen oder Einschränkungen ergeben können.