Projekt

Kontrolle von Aluminium-Feinguss mittels Einsatz einer elektromagnetischen Induktionspumpe: Modelluntersuchungen und Prototypentwicklung zur Kontrolle der Fließgeschwindigkeit der in die keramische Formschale einströmenden Schmelze

Metallverarbeitung
Branche: Fertigung / produzierende Unternehmen

Die Gießereitechnik steht heute vor der Herausforderung, die Prozessführung auf die Herstellung von immer größeren, dünnwandigeren und komplexeren Feingussteilen auszurichten bei gleichzeitig geforderten, höheren spezifischen Festigkeiten.
Projektziel war es, die Strömung in Gießformen durch die Anwendung von Magnetfeldern während des Gießprozesses zu kontrollieren. Mittels kontaktloser Beeinflussung der Zuströmung sollte eine optimale Füllung der Gießform erreicht werden. Probleme beim Gießprozess treten auf, wenn es an hydraulisch kritischen Punkten der Gießform wie Umlenkungen oder Anschnitten zur Bildung starker Wirbel kommt. Dadurch dringen Oxidhäute in das Innere der Schmelze ein, die die Festigkeitseigenschaften im Gusstück beeinträchtigen.

Ergebnisse:

  • Die wichtigste Messkampagne erfolgte mit dem DC-Magnetsystem an der realen, industriellen 3x6-Anordnung von Gussteilen.
  • Die Magnetfeldwirkung erwies sich als überaus positiv für die Qualität der gegossenen Teile. Die metallografische Auswertung der Gussteile ergab eindeutig, dass die bestehenden Probleme mit diesem Gussteil auf den strömungsbedingten Eintrag von Gasblasen zurückzuführen sind. Das Magnetfeld schaffte hier Abhilfe. Insgesamt ergab sich eine signifikante Reduzierung der Ausschussrate infolge des Magnetfeldeinsatzes.
  • Das Verfahren zur Beeinflussung des Füllprozesses beim Aluminium-Feinguss durch statische Magnetfelder wurde beim Deutschen Patentamt zum Patent angemeldet (Aktenzeichen 10 2006 008 432.2).