Wie effektiv ist Ihr Sprühprozess?

Die steigende Komplexität moderner Druckgussteile und die Vielfalt der Qualitätsanforderungen erfordern frühzeitige robuste Entscheidungen zur Auslegung des Gießprozesses. Strukturbauteile sind durch komplexe dünnwandige Geometrien geprägt, die vielfach mit dickwandigen Bereichen für Aufnahme- oder Anschraubpunkte kombiniert werden. Darüber hinaus stellen minimale Ausformschrägen und die hohen Anforderungen an die Qualität der Oberfläche eine besondere Herausforderung im Sprühprozess dar. Werkzeugseitig hat die Vermeidung von frühzeitigen Schädigungen aufgrund von Thermoschock durch klassisches wasserbasiertes Sprühen hohe Priorität.

Mit den Möglichkeiten in MAGMASOFT® 5.4 kann der Sprühprozess im Detail optimiert werden: Sie können zum Beispiel im Detail die Oberflächentemperatur des Werkzeugs oder die Benetzung einzelner Werkzeugbereiche zur Optimierung der Gussteilqualität untersuchen. Dabei werden unter anderem Kaltlauf, Porosität oder Kleben betrachtet. Darüber hinaus ist es möglich, den Verzug von Werkzeugkomponenten oder die Lebensdauer eines Formeinsatzes zu bewerten.

Die folgenden Bilder zeigen den in MAGMASOFT® abgebildeten Sprühprozess mit einzelnen richtungsabhängigen Sprühdüsen und Sprühkreisen, sowie das Ablaufprogramm mit der Darstellung der sich ergebenden lokalen Oberflächentemperaturen des Werkzeugs im Verlauf des Sprühprozesses.

Mit Temperaturmesspunkten im oberflächennahen Bereich des Werkzeugs kann die Wirkungsweise des Sprühprozesses im Zusammenspiel mit der inneren Werkzeugtemperierung ausgewertet werden. Ausgehend von einer idealisierten homogenen Starttemperatur des Werkzeuges erfolgt in den Bereichen 1 und 4 nach dem oberflächlichen Energieaustrag durch das Sprühen eine Rückerwärmung der Oberfläche durch die im Werkzeug gespeicherte Energie. Insbesondere im Bereich 3, nahe dem Anschnitt, tritt über den Zyklus eine deutliche Temperaturhysterese auf, die das Risiko frühzeitiger Werkzeugschädigung durch sogenannte Brandrisse verursacht. Die im Bereich 2 eingebrachte innere Punktkühlung entzieht dem Werkzeug lokal Energie und reduziert die Rückerwärmung der Werkzeugoberfläche.

Die Temperaturkurven im oberflächennahen Bereich des Werkzeugs veranschaulichen die Wirkungsweise des Sprühprozesses im Zusammenspiel mit der inneren Werkzeugtemperierung. Die innere Punktkühlung im Bereich 2 entzieht dem Werkzeug lokal Energie und minimiert die Rückerwärmung der Werkzeugoberfläche.

Wollen Sie mehr zu diesem Thema erfahren? Dann informieren Sie sich über ein Seminar „Simulation und Druckguss“ ( https://www.magmasoft.de/de/magmaacademy/seminare/seminar/seminare-vor-ort/ ), bei Ihnen vor Ort. Das Seminar gibt einen Überblick über die einzelnen Komponenten der Prozessentwicklung, von der Bestimmung der Maschinengröße bis zur Anschnittauslegung. An konkreten Beispielen wird das Strömungsverhalten für unterschiedliche Gießlaufsysteme diskutiert und so die Grundlagen zur Auslegung von Angusssystemen für robuste Druckgussprozesse vermittelt.

Seminarübersicht

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Laura Leineweber, M.Sc.
Dipl.-Ing. Tristan Kotthoff
Malaika Heidenreich

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