Entwicklung von mehrschichtigen Sandkernen für den Druckguss

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Lothar Kallien; Professor Dr.-Ing. Wolfram Volk
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 505145110

In diesem Forschungsprojekt sollen Gießereikerne aus anorganisch gebundenem Sand so weiterentwickelt werden, dass sie im Druckguss eingesetzt werden können. Dazu müssen verschiedene technische Herausforderungen überwunden werden. Die wichtigste Problemstellung ist es einerseits eine ausreichende Festigkeit sicherzustellen, die der einströmenden Schmelze und Drücke bis zu 800 bar standhält. Nach dem Umgießen muss der Sandkern aus dem Gussteil mechanisch entkernt werden. Hierzu muss die verbleibende Festigkeit durch gute Zerfallseigenschaften des Sandkerns auf ein Minimum reduziert werden, um den Aufwand beim mechanischen Entkernen so gering wie möglich zu gestalten. Dieser Zielkonflikt wird in diesem Projekt gelöst, indem erstmalig mehrschichtige Kerne auf einer Kernschießmaschine hergestellt werden. Dies ermöglicht es, in der Außenhaut größere Bindermengen einzusetzen, die eine ausreichende Festigkeit garantieren. Im Inneren des Kerns kann gleichzeitig die Bindermenge geringgehalten werden. Dadurch kann die gesamte Bindermenge zu reduziert und der Kern nach dem Gießvorgang weiterhin mechanisch zerstört werden. Des Weiteren werden die Belastungen während des Umgießens der eingelegten Sandkerne im Druckgießprozess durch integrierte Messtechnik und Hochgeschwindigkeitsaufnahmen ermittelt, um gezielt die mechanischen Eigenschaften der Sandkerne auf die Anforderungen im Druckgießprozess abstimmen zu können. Ebenso soll das Anströmverhalten der Sandkerne mit Schmelze durch die Lenkung des Gießstrahles untersucht werden, um die Belastungen auf die Sandkerne zu reduzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Philipp Lechner