Projekt

Entwicklung emissionsreduzierter Polyurethan-Coldboxbinder

Metallverarbeitung
Branche: Fertigung / produzierende Unternehmen

Unter Zuhilfenahme einer eigens dafür entwickelten Messapparatur lässt sich die Zusammensetzung von Coldboxkernen so verbessern, dass beim Guss eine vergleichsweise geringe Gas- und Kondensatentwicklung auftritt. Dies schont die Umwelt und verringert die Gefahr von porösen Stellen im Bauteil.

Das Coldboxverfahren wird angewendet, um Kerne für Gussformen herzustellen. Das Bindemittel der Kerne wird beim Gießen weitgehend zerstört, wobei eine große Menge Gas und Kondensat freigesetzt wird. Dies verursacht erhebliche Umweltbelastungen und kann außerdem zu Porositäten im gegossenen Bauteil führen.

Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung von emissionsreduzierten und fertigungstechnisch optimierten Kernbindern. Dazu wurden von verschiedenen Polyurethan(PU)-Bindersystemen die gießtechnischen Formstoffeigenschaften und das Emissionsverhalten ermittelt und ausgewählte Stoffe im Praxistest erprobt.

Ergebnisse:

  • Es konnte gezeigt werden, dass die in den Binderkomponenten vorhandenen Lösemittel einen großen Einfluss auf die Kondensat- und Gasentstehung haben. Sie sind allerdings nach heutigem Kenntnisstand unverzichtbar für die Binder.
  • Durch Absenken des Bindergehaltes und durch Tempern der Kerne kann die Bildung von Gas und Kondensat verringert werden.
  • Chromerzsandgebundene Coldboxkerne haben eine hohe Wärmekapazität, was sich vorteilhaft auf die Gasentwicklung auswirkt.
  • Außerdem wurde im Projekt eine Messapparatur für die Ermittlung von Gas- und Kondensatentwicklung konstruiert und mit einer parallel entwickelten Auswertungssoftware gekoppelt