NE-Guss Publikationen

Götz Hartmann

KURZFASSUNG:

Aluminium- und Magnesiumgussbauteile spielen im Leichtbau eine große Rolle. Die Anwendungsbereiche werden ständig erweitert, die spezifischen Anforderungen an die Werkstoffe steigen. Oft reichen dann die mechanischen oder tribologischen Eigenschaften der Gusswerkstoffe nicht mehr aus, die Einsatztemperaturen sind zu hoch oder chemische Angriffe zu aggressiv. Dann können lokale Bauteileigenschaften durch umgossene Einlegeteile – je nach Anforderungen meistens aus Stahl oder Gusseisen – an die Anforderungen angepasst werden.

Die Einlegeteile führen beim Gießen zu verschiedenen, teilweise nicht unkritischen Phänomenen. Die Schmelze wird zum Beispiel lokal abgeschreckt, wodurch Fließwege beim Füllen der Form behindert werden können. Durch die ungleichmäßige Abkühlung des Gussteils entstehen Eigenspannungen, Verzug und unter Umständen Risse. Dieselben Probleme können durch die unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten und Wärmeausdehnungen der gepaarten Werkstoffe entstehen.

In diesem Beitrag wird gezeigt, wie sich mögliche Eigenspannungen, Verzug und Rissbildung bereits vor den ersten Abgüssen oder der Wärmebehandlung berechnen und gegebenenfalls reduzieren lassen. Als Beispiele dienen mehrere Aluminium- und Magnesiumgussteile mit Einlegern aus Stahl oder Gusseisen bzw. Magneteinlegern. Es wird gezeigt, wie mit Hilfe der gießtechnischen Simulation die Entstehung von Eigenspannungen nachvollzogen und so eine Grundlage für konstruktions- oder fertigungstechnische Verbesserungsmaßnahmen gefunden werden kann.

Die vollständige Veröffentlichung steht im verlinkten PDF zur Verfügung.