Robuste Kernbüchsen durch Simulation

Aachen, im Mai 2014. Wie kein anderer Fertigungsprozess in der Gießerei, ist die erfolgreiche Kernfertigung auf das Fachwissen der Kernmacher und Werkzeugbauer angewiesen. Kernbüchsen werden nach gängiger Praxis aufgrund von Erfahrungen ausgelegt. Es gibt daher kaum feste Regeln. Die anschließende Kernherstellung wird von der Funktionsweise des Werkzeugs, von der Arbeitsweise der Maschine und ihrer Einstellparameter sowie von den Sandeigenschaften geprägt.

Kernfehler, hohe Ausschussrate, schwer beherrschbarer Prozess: Was läuft falsch? Die Simulation ermöglicht die Analyse der Fehlerursache

Der reale Prozess mit seinen vielfältigen Einflussgrößen erlaubt wenig Einblick und ist messtechnisch nahezu unzugänglich. Typische Freiheitsgrade im Werkzeug sind die Kernanordnung, die Positionierung von Schieß- und Entlüftungsdüsen, aber auch die Dichtheit des Werkzeugs in der Teilungsebene. Maschinenparameter wie Druckaufbau im Schießkopf sowie die Eigenschaften der Sandmischung beeinflussen die Kernherstellung erheblich. Bei Fertigungsproblemen erproben die Fachleute Abhilfemaßnahmen nach bestem Wissen.

Aus diesem Grund ist die Bewertung von Fehlerursachen schwierig. Bei Prozessänderungen kann der Erfolg erst nach erneutem Versuch bewertet werden. Mögliche Änderungen erfolgen dann am Werkzeug, an den Maschineneinstellungen und der Sandaufbereitung.

Qualitätsgerechte Kerne nach simulationsgeführter Werkzeugänderung. Aufwändige und kostenintensive Werkzeugänderungen wurden vermieden.

Die Simulation der einzelnen Fertigungsschritte, Kernschießen und Aushärtung, ermöglicht detaillierte Einblicke in den Prozess und die ablaufenden Vorgänge. Die Konstruktionsqualität von Kernbüchsen und die Fertigungsparameter können frühzeitig bewertet werden. Das praktische Fachwissen im Werkzeugbau und in der Kernmacherei wird um Prozessverständnis erweitert und ermöglicht schnellere und sichere Entscheidungen. Der Einsatz der Prozess-Simulation trägt bereits in der Konstruktionsphase von Gussteil und Kernbüchse wesentlich dazu bei, insbesondere werkzeugbedingte Fehler zielsicher zu vermeiden.

Lokaler Sandanteil in einem Turboladerkern während des Kernschießens

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