Formsandbedingte Gussfehler

Werden Formen aus bentonit- oder chemisch gebundenen Formstoffsystemen abgegossen kommt es während der Gieß- und Erstarrungsphase zu ausgeprägten Wechselwirkungen zwischen Schmelze, erstarrendem Gusskörper und Form.

Insbesondere die Grenzfläche Metall/Form ist starken mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt und die Aufheizung durch den schmelzflüssigen Gießwerkstoff in der Formwand löst instationäre Wärme- und Stofftransporte aus. Dadurch kommt es zu orts- und zeitabhängigen Veränderungen der Temperatur und der Feuchtigkeit und in der Folge zu Veränderungen des Gasdruck und der Festigkeit.

All diese Veränderungen können Ursachen für verschiedenartige Fehlererscheinungen an Gussstücken sein (Bilder 1 bis 4). Das Verhalten der Formen beim Gießen steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Hochtemperatureigenschaften des Formstoffes. Vor allem die ungünstige Ausdehnungscharakteristik des Quarzsandes und das damit verbundene Expansionsverhalten der Formstoffmischung (Sandausdehnung) ist Ursache für typische formstoffbedingte Gussfehler (s. Schülpen, Blattrippen, Formerosion, Rauheit/Penetration, angebrannter Sand, formstoffbedingte Gasblasen, Formwandbewegung).

Um das Hochtemperaturverhalten unter praxisnahen Bedingungen zu ermitteln und um Relationen zum gießtechnologischen Verhalten der Formstoffe zu gewinnen wurden für einige wesentlichen Gussfehler sogenannte gießtechnologische Proben entwickelt ( z. B. Schülpentest), die bewusst die Fehleranfälligkeit überzeichnen, so dass gut reproduzierbare Aussagen zur Wirkung bestimmter Einflussgrößen erhalten werden. Mit Hilfe von Logistik-Diagrammen können aus Veränderungen wichtiger Formstoffeigenschaften (Wassergehalt, Prüfkörpergewicht, Gasdurchlässigkeit, Festigkeit) entsprechende technologische Maßnahmen festgelegt und somit Gussfehler vermieden werden.

Weiterführende Stichworte:
Formsand
Formsandprüfung
Sandausdehnungsfehler

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