Untersuchungen zum Formfüllungsmechanismus beim Vakuum-Lost-Foam-Eisenguss

Die Arbeit hat die Untersuchung der Formfüllungsmechanismen beim Vakuum-Lost- Foam-Eisenguss zum Gegenstand. Das Verfahren basiert auf der Verwendung von geschäumten Kunststoffstrukturen, die zu fast beliebig komplexen Bauteilmodellen gefügt werden können. Die Modelle werden in der Regel zu einer Gießtraube montiert und mit einem feuerfesten Schlichtesystem überzogen. Daraufhin wird die Gießtraube durch eine Vibrationsverdichtung in binderlosen Sand eingebettet. Bei Eisenwerkstoffen wird in der Regel ein Unterdruck an den Formkasten angelegt. Der Schaumstoff wird während des Abgusses durch die Gießhitze zersetzt und durch das schmelzflüssige Metall ersetzt, so dass eine abbildungsgetreue Kopie des Schaumstoffmodells entsteht. Die Mechanismen der Kunststoffzersetzung nehmen entscheidenden Einfluss auf die Formfüllung und damit auf die Prozesssicherheit des Verfahrens. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten experimentellen Arbeiten zielen darauf ab, ein gesteigertes Verständnis der beim Vakuum-Lost-Foam-Verfahren für Eisenguss auftretenden Phänomene bei der Formfüllung bedingt durch die Modellzersetzung zu erreichen. Dabei werden in separaten Versuchsreihen sowohl einzelne, diesen Zersetzungsvorgang beeinflussende Parameter untersucht, als auch in realen Gießversuchen deren Wechselwirkung. Dazu werden Experimente zur Ermittlung des Zersetzungsverhaltens der Schaumstoffe, der Eigenschaften der Schlichte, der Unterdruckverhältnisse im Gießkasten und reale Abgüsse zur Bestimmung der Formfüllungsverläufe, Drücke im Gasspalt und Gasspaltdimensionen durchgeführt.