Entlüftung von eingeschlossenen Kerngasen

In einem Zylinderkopf aus GJL für große Erdgasmotoren traten gasbedingte Fehlstellen unter der Oberfläche des Gussteils auf. Die Fehler waren kritisch, da sie sich in einem massiven Bereich zeigten, der bearbeitet und zur Verschraubung genutzt wird. Das Anbringen von kleinen Luftpfeifen zeigte keine Wirkung. Die Ergebnisse der MAGMASOFT®-Simulationen bestätigten zunächst, dass der Fehler durch Kerngase entstand. Der Erstarrungsablauf zeigte, dass sich in dem kritischen Bereich bereits nach einer Minute eine erstarrte Randschicht bildet. Die Luftpfeifen sind zu diesem Zeitpunkt schon erstarrt. Zur selben Zeit sind die Kerne noch vollständig von Schmelze umgeben, wodurch Kerngase weiter entweichen können und sich unter der erstarrten Randschicht sammeln.

Durch das Anbringen eines Keils an der kritischen Stelle wurde die frühe Bildung der Randschicht so verzögert, bis eine Erstarrung rund um die Kerne eingesetzt hatte. Die Entlüftung war hierdurch bis zu diesem Zeitpunkt sichergestellt. Anschließend können die Kerngase über die Kernmarken in die Form entweichen. Der Gussfehler wurde so beseitigt.

Die Darstellung der erstarrten Randschicht zeigt, wo die Gase eingeschlossen werden (links). Die keilförmige Verstärkung verbessert die Entlüftung (rechts).

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