Projekt

Der speziell für das Druckgießen von Aluminium entwickelte Sprühkopf ermöglicht es, zuerst die Form mit Wasser zu kühlen und danach den Trennstoff gezielt und sparsam aufzutragen. Im Vergleich zur bisherigen Verfahrensweise werden dadurch die Trennstoff- und Wasserverbräuche sowie die Emissionen an flüchtigen Zersetzungsprodukten erheblich gesenkt.

Beim Druckgießprozess ist der Einsatz von Formtrennstoffen bei jedem Gießzyklus zur Vermeidung des „Klebens“ der Druckgussteile in der Form notwendig, weil hier Aluminiumschmelze und Trennstofffilm miteinander in Kontakt kommen, wodurch chemische Zersetzungsreaktionen des Trennstoffs ausgelöst werden.
Vorgehensweise und Ergebnisse:
Ziel des Vorhabens war es, durch eine intelligente Auftragtechnik und eine Modifizierung der Trennstoffkomponenten unter Ökologie- und Arbeitsschutzaspekten zu einem optimierten Formtrennstoffeinsatz beim Aluminiumdruckguss zu gelangen. Dazu wurde im ersten Schritt ein Standardsprühkopf weiterentwickelt, bei dem eine Trennung von Formkühlung und Trennstoffauftrag erfolgreich umgesetzt werden konnte. Auf diese Weise wurden bei gleich bleibender Gussqualität die erforderlichen Auftragmengen des Trennstoffs und die entstehenden Emissionen deutlich reduziert.Außerdem wurden Untersuchungen zu den chemischen Reaktionen und eventuellen Schadstoffbildungen durch thermische Belastung der Trennmittelkomponenten durchgeführt und daraus resultierende Empfehlungen zur Modifikation der Trennmittel gegeben.
Durch die innovative Trennung von Kühl- und Trennmitteln konnten folgende Einsparpotenziale erreicht werden:

• Bei gleicher Zykluszeit konnten der Trennstoffverbrauch im Durchschnitt um 25% und der Wasserverbrauch um 14% gesenkt werden.
• Aufgrund der optimierten Filmverdampfung entstand kein Trennmittelüberschuss, der in das Abwasser gelangen kann.
• Die Emissionen konnten erkennbar, im Schnitt um 55%, gesenkt werden.

Um diese Ergebnisse weiter zu verwerten, wurde nachfolgend ein Sprühkopfprototyp mit einer programmierbaren Steuereinheit und einzeln ansteuerbaren Düsen entwickelt und gemeinsam mit einem Projektpartner gebaut. In der Serienproduktion einer Gießerei konnte ein Praxistest erfolgreich durchgeführt werden. Die Weiterentwicklung zu einem serientauglichen Sprühkopf ist vorgesehen.