Brennende Probleme mit Brandrissen

Die Lebensdauer einer Druckgießform wird durch thermische Ermüdung der Formoberfläche, die sog. Brandrisse, begrenzt. Ursache hierfür sind die hohen zyklischen thermischen Belastungen.

Bei der Formfüllung trifft die Schmelze auf die deutlich kältere Oberfläche der Form. Diese versucht sich gegen den Widerstand der tiefer gelegenen Formbereiche auszudehnen. Dies führt zu sehr hohen Druckspannungen in der Formoberfläche. Während des Erstarrens und Abkühlens des Gussteiles in der Form bauen sich der Temperaturgradient an der Oberfläche und damit auch die thermischen Spannungen wieder leicht ab.

Entstehung von Spannungen in der Formoberfläche während eines Gießzyklus

Nach dem Auswerfen des Gussteils kühlt die Oberfläche der Form weiter ab, die Druckspannungen gehen zurück.

Beim nachfolgenden Sprühen wird die Formoberfläche schlagartig abgekühlt. Die Formoberfläche versucht sich gegen den Widerstand der jetzt erwärmten tiefer liegenden Formbereiche zusammen zu ziehen; es entstehen Zugspannungen in der Oberfläche.

Dieser Vorgang wiederholt sich mit jedem Gießzyklus und verursacht thermische Spannungsrisse in der Formoberfläche.

Vergleich der berechneten Lebensdauer (rechts) mit Rissbildern der Form (rechts)

* mit freundlicher Genehmigung der Volkswagen AG, Deutschland

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