Entwicklung des Niederdruck-Hohlteilgießverfahrens

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Bast
• Fachliche Zuordnung: Thermodynamik und Kinetik sowie Eigenschaften der Phasen und Gefüge von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 15049408

Die Massereduzierung von Bauteilen stellt in vielen Bereichen eine permanente Forderung dar. Vom Antragsteller wurde das Niederdruck-Hohlteilgießverfahren patentiert, mit dessen Hilfe sich hohle und somit massereduzierte Teile fertigen lassen. Das Gießmetall wird aus dem in einem druckdicht verschlossenen Ofen stehenden Schmelztiegel mit einem geringen Überdruck durch ein Steigrohr in den Formhohlraum transportiert. Infolge der Formwandkühlung kristallisiert die Schmelze und bildet eine feste Randschale. Nach einer gewissen Erstarrungszeit wird er Überdruck abgeschaltet. Das nicht erstarrte Metall fließt in den Tiegel zurück. In der Form verbleibt ein hohles und massereduziertes Bauteil. Die Randschalenbildung wird von den Parametern: Druckhaltezeit, Legierungstyp, Wärmehaushalt, Erstarrungsmorphologie, Gießparameter, Modellgeometrie und Formmaterial beeinflusst. Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurde das Verfahren im Kokillenguss untersucht, wobei voraussichtlich bis Ende des derzeitigen Bewilligungszeitraumes große Teile des Versuchsprogramms für den Sandguss abgearbeitet werden. Darüber hinaus werden Untersuchungen der Biege- und Torsionsfestigkeiten der im Kokillenguss hergestellten Gussteile abgeschlossen sein. Im Bearbeitungszeitraum des laufenden Förderzeitraums werden folgende Schwerpunkte gesetzt: Untersuchungen über die Zusammenhänge zwischen Ziel- und Einflussgrößen im Sandguss werden durchgeführt, aber voraussichtlich erst nach Ablauf des jetzigen Förderzeitraums beendet. Festigkeitsbestimmungen bezüglich Biege- und Torsionsverhalten werden für den Kokillenguss durchgeführt und abgeschlossen. Für den Zeitraum der Verlängerung sind diese Festigkeitsbestimmungen für im Sandguss hergestellte Gussstücke durchzuführen. Darüber hinaus wird untersucht, wie einerseits korngefeinte Legierungen und andererseits erhöhte Temperaturgradienten zwischen Schmelze und Form die Rauhigkeiten der inneren Oberfläche beeinflussen. Beide Wege sind viel versprechende Ansätze, die unbedingt nötig sind, damit das Verfahren sinnvoll in der Praxis eingesetzt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen