Das Open-Innovation-Forschungs-Cluster

für NE-Metalle an der RWTH Aachen University

Projekt 6

Heißverzug von Sand-Kernen beim Gießen

Abbildung 1: Heißverzug von Sandkernen beim Gießen, Vorversuch mithilfe einer Demonstratorgeometrie (Messung des Verzugs mithilfe eines optischen Messsystems
Abbildung 2: Charakterisierung verschiedener Sand/Bindersysteme mithilfe unterschiedlicher Testverfahren in verschiedenen Temperaturbereichen.
Abbildung 3: Beispiel eines Zylinderkopfes mit komplexen Innenkernen

Die Maßhaltigkeit von Gussteilen wird insbesondere bei filigranen Geometrien wesentlich vom Verzug der eingelegen Sandkerne während des Gießens beeinflusst (Abbildung 1). Dieser bisher wenig berücksichtigte Teil des Gießprozesses gewinnt   insbesondere durch die Zunahme an anorganischen Bindersystemen und die dadurch verursachte Prozessumstellung stärker an Bedeutung.


Daher sind die Ziele des Projekts insbesondere den Verzug von Sandkernen und die verzugsrelevanten wesentlichen Einflussgrößen für die Maßhaltigkeit des Bauteils zu verstehen und mithilfe von Simulation vorherzusagen und zukünftig auch durch Berücksichtigung nicht vermeidbarer Verzüge bereits in der Konstruktion der Kernkästen zu minimieren.


Verschiedene Sand/Bindersysteme sollen in ihrem Verhalten bei Raumtemperatur und höheren Temperaturen charakterisiert werden (Abbildung 2). Das umfasst sowohl die Auswahl geeigneter Prüfmethoden als auch die Weiterentwicklung von Werkstoffmodellen zur Simulation des Verzugs von Sandkernen. Diese Modelle sollen zusammen mit den Werkstoffdaten  auf  eine Demonstratorgeometrie  angewendet und dabei validiert werden. Abschließend ist vorgesehen, die Projektergebnisse an einem Serienzylinderkopf mit komplexen  Innenkernen zu validieren, Abbildung 3.


Das Projektkonsortium besteht aus den Firmen NEMAK, MAGMA und dem Giesserei-Institut der RWTH Aachen.