Projekt

Derzeit werden ca. 90% der Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffe in Sandformen gegossen. Bei der Formherstellung und beim Abguss werden jedoch umwelt- und gesundheitsgefährdende Stoffe freigesetzt, die mit aufwändigen Verfahren ausgefiltert werden müssen. Durch Verwendung einer druckluftgekühlten Schalenkokille lässt sich der Verschleiß an Gussformen wesentlich reduzieren; eine Ausführung in modularer Bauweise erhöht zudem die Flexibilität bezüglich der Bauteilgeometrie. Die damit erzielbare Kostensenkung macht den Kokillenguss zu einer Erfolg versprechenden Alternative für Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffe.

Derzeit werden ca. 90% der Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffe in Sandformen gegossen. Bei der Formherstellung und beim Abguss werden jedoch umwelt- und gesundheitsgefährdende Stoffe freigesetzt, die mit aufwändigen Verfahren ausgefiltert werden müssen.

Als Ausweg bieten sich hier Dauerformverfahren an, bei denen – mit der Ausnahme verlorener Kerne – auf den Einsatz von umweltbelastenden Roh- und Hilfsstoffen verzichtet werden kann. Ein Hindernis für diese Verfahren ist die hohe Gießtemperatur der Eisen- und Stahlgusslegierungen, die zu einem schnellen Verschleiß der Kokillen führt.

Ziel dieses Projekts war es, für das Verfahren des Schwerkraftkokillengießens den Kokillenverschleiß und die damit verbundenen Kosten zu minimieren. Zu diesem Zweck wurde eine druckluftgekühlte Schalenkokille entwickelt und erprobt, bei der eine ringförmige Manschette die Außenwandung der Form mit Kühlluft versorgt.

Ergebnisse:

• Der Verschleiß der gekühlten Schalenkokille liegt deutlich unter dem einer herkömmlichen Massivkokille.
• Durch eine modulare Konstruktion lassen sich unterschiedliche Bauteilgeometrien mit einem Grundkonzept herstellen.
• Für die Schalenkokille erwies sich Gusseisen vom Typ GG 15 als der geeignetste Werkstoff.
• Durch eine dauerhafte Beschichtung der Kokillenschalen mit Aluminium- oder Zirkoniumoxiden (Al2O3, ZrO2) kann ihre Standzeit weiter erhöht werden.

Bezugsquelle:

Der Abschlussbericht zum Vorhaben kann unter der Signatur F 98 B 383 ausgeliehen werden bei der Technischen Informationsbibliothek (TIB) Hannover, Welfengarten 1B, 30167 Hannover.