Projekt

Die Bemühungen um einen verstärkten Einsatz umweltverträglicher Fertigungstechnologien für die Erzeugung von Gussteilen sind unter anderem gekennzeichnet durch die Entwicklung und Erprobung alternativer Verfahren für die Formteilfertigung. Die Gefrierverfestigung von Formstoffen ist als alternative Technologie bekannt und wird seit Jahrzehnten im Schacht- und Kanalbau angewendet. Für den Einsatz im Gussformenbau fehlte bisher die Kenntnis über grundlegende Zusammenhänge zur Gefrierbindung, insbesondere zum Schwindungs- und Ausdehnungsverhalten des Formstoffs.
Ziel des Forschungsvorhabens war es, neuartige maschinentechnische Lösungen zur automatisierten Formteilfertigung auf der Basis einer Gefrierverfestigung zu entwickeln und zu erproben. Im Pilotbetrieb sollte beispielhaft für ein Gussteil mit einem gefrierverfestigten Kernblock eine innenbelüftete Bremsscheibe hergestellt werden.
Ergebnisse:

• Die Festigkeiten von gefrierverfestigten Formstoffen sind vergleichbar mit denen von chemisch verfestigten Formstoffen.
• Schwindungs- und Ausdehnungsverhalten des Formstoffes sowie auch die zu erzielenden Oberflächenqualitäten sind stark vom Wasser- und Betonitgehalt des Formstoffes abhängig.
• Noch nicht zufrieden stellend gelöst wurde die Werkzeugentlüftung während der Formfüllung.
• Auf der Grundlage eines FEM-(Finite Elemente Methode) Programmes (ANSYS) konnte ein mathematisches Modell der Gefrierverfestigung entwickelt und am Beispiel des Bremsscheibenkerns verifiziert werden.