M.Sc. Max Schütze
Gießerei Technologie Aalen​ - GTA, Hochschule Aalen

Innen- und Außenkonturen lassen sich im Druckguss bisher nur mit metallischen Kernschiebern prozesssicher herstellen. Das Entformen linear geführter Schieber ist nur ohne Hinterschnitte möglich und schränkt somit die Gestaltungsfreiheit der Gussbauteile ein. Notwendige Hydraulik- und Kühlaggregate sind apparativ aufwendig und teuer. Zunehmende Funktionsintegration erfordert zudem komplexe Druckgieß-werkzeuge mit zahlreichen Schiebern.

Durch Einsatz verlorener Kerne können Schieberelemente einschließlich Kühl- und Hydraulikaggregate substituiert oder vereinfacht werden. Im Druckguss ergeben sich dadurch neue gestalterische Freiheiten.

Verlorene Kerne - speziell Kerne aus Sand - finden im Druckguss nur bedingt Anwendung, da diese den Prozessbedingungen nicht standhalten. Durch erhöhen des Bindergehalts lassen sich anorganisch gebundene Sandkerne mit hoher Festigkeit herstellen. Diese lassen sich beim Entkernprozess nur erschwert und nicht wirtschaftlich aus dem Gussbauteil entfernen. Daher werden im Projektvorhaben “Entwicklung mehrschichtiger Sandkerne für den Druckguss“, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft hybride Sandkerne in einem zweischichtigen Kernschießprozess hergestellt und im Druckguss untersucht. Das Innere des hybriden Kerns, bestehend aus einer weniger festen Sand-Binder-Mischung wird in einem weiteren Kernschießprozess mit einer hochfesten Sand-Binder-Mischung umschlossen. Das erlaubt die getrennte Optimierung des typischen Zielkonflikts zwischen Kernfestigkeit und Zerfallseigenschaft.

Mit einer neuartigen messtechnischen Anordnung wird der Druckgießprozess so charakterisiert und simuliert, dass Anforderungen an hybride, anorganisch gebundene Sandkerne genau quantifiziert werden.

Dargestellt werden Ergebnisse einer Untersuchung, welche das Penetrationsverhalten anorganisch gebundener Sandkerne unter Variation der Druckgießparameter zeigen. Zudem wurden unterschiedliche Sand-Binder-Zusammensetzungen mit einem Schlichteüberzug versehen, um das Penetrationsverhalten weiter einzudämmen.