Gussstückmodul

Der Gussstückmodul MG ist nach Glg. 1 als Verhältnis des Volumens zur wärmeabgebenden Oberfläche (gesamte wirkende Kühlfläche) definiert und dient zur näherungsweisen Bestimmung der Erstarrungszeit in einem einzelnen Gussstückbereich.

Glg. 1:     MG = V/OQab

MG   Gussstückmodul in cm
V   Gussstückvolumen in cm3
OQab   Oberfläche, die Wärme an die Form abgibt (wirkende Kühlfläche) in cm2

Das Gussstückgewicht und die Wanddicke reichen nicht aus, um die Abkühlgeschwindigkeit bestimmen zu können (siehe Chvorinovsche Regel, Gestaltfaktor). Einfache Formen mit den gleichen Abmessungen wie Würfeln, Platten, Stangen und Barren haben zwar unter Umständen die gleiche Dicke, z. B. 15 mm, kühlen aber aufgrund der Größe der wärmeabgebenden Oberflächen unterschiedlich schnell ab. Komplexere Gussteile müssen in einfache geometrische Teile aufgegliedert werden, deren Module dann gesondert berechnet werden. Die Bilder 1 und 2 geben eine Übersicht über die Modulberechnung für einfache Geometrien.

Beispiel:Für die Berechnung eines komplexeren Gussteiles (Bild 3) wird das Gussstück in Teilbereiche aufgeteilt. Die Gussstückmodule der einzelnen Bereiche berechnen sich vereinfacht und nach Glg. 2 wie folgt:


Glg. 2:
M_i = frac{V_i}{O_i} = frac{a cdot b}{2a + b - c}

a   gekühlte Fläche
b   gekühlte Fläche
c   nichtgekühlte Fläche

Der signifikante Gussstückmodul beträgt entsprechend den aus Bild 3 entnommenen Abmessungen M2=2,08. Ein hoher Ausschuss durch Lunkerbildung (s. Lunker) ist in diesem Bereich bei ungenügender Speisung (z. B. bei zu gering dimensionierten Speisern) zu erwarten. Eine weitere und einfache Möglichkeit zur Bestimmung der kritischen Gussteilbereiche besteht in der Anwendung der Heuversschen Kreismethode.

Weiterführende Stichworte:
Modul

Literatur:
Gusseisen mit Kugelgrafit - Das Wichtigste über Anschnitt- und Speisertechnik, herausgegebenen von Rio Tinto Iron and Titatnium Inc., Quelle: www.sorelmetal.com/de/publi/Gating-risering-de.pdf.

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