Verdichtbarkeitsprüfung

Formsandprüfung zur Bestimmung des Befeuchtungsgrades, vor alle, bei automatischen Formmaschinen.

Zur Bestimmung der Verdichtbarkeit wird ein Prüfrohr von 100 mm Länge und 50 mm Durchmesser mit dem Formstoff gefüllt und mit 100 N/cm² verdichtet. Die Höhenabnahme der Probe in Bezug auf die Ausgangshöhe ist dann die Verdichtbarkeit in Prozent und ist ein direktes Maß für den Befeuchtungsgrad des Formstoffes.

Bild 1 zeigt einen Prüfapparat für die Verdichtbarkeitsprüfung, Bild 2 die Prüfung schematisch. Verdichtbarkeit und Schüttgewicht sind voneinander abhängig. Ein Formstoff geringer Schüttdichte lässt sich besser verdichten, so dass seine Verdichtbarkeit hoch ist. Ein Formstoff mit höherer Schüttdichte erreicht nach dem Füllen des Prüfbehälters eine höhere Packungsdichte, so dass die erreichbare Verdichtbarkeit geringer ist.

Die Verdichtbarkeit bzw. Schüttgewicht hängen aber nicht nur vom Wassergehalt, sondern auch von der Sandtemperatur ab. Mit steigenden Temperaturen nehmen bei gleichem Feuchtigkeitsgehalt des Sandes das Schüttgewicht ab und die Verdichtbarkeit zu. Auch zwischen der Fließfähigkeit eines Sandes und der Verdichtbarkeit besteht ein linearer Zusammenhang derart, dass mit steigender Verdichtbarkeit die Fließfähigkeit abnimmt.

Die Einstellung und Einhaltung eines der Verdichtungsart und -intensität angepassten Wassergehaltes ist Grundvoraussetzung für eine hohe Formstoff- und Formqualität.

Der handformgerechte Zustand, der zwischen den Maxima von Gründruckfestigkeit und Gasdurchlässigkeit liegt, kann einer Verdichtbarkeit von etwa 45 % zugeordnet werden.

Formstoffe für moderne Verdichtungsverfahren können mit diesem Kennwert hinsichtlich des optimalen Wassergehaltes ebenfalls charakterisiert werden. Die Kenntnis und richtige Interpretation des Begriffes "Befeuchtungsgrad" ist gleichzeitig die Basis für einen objektiven Vergleich und für eine verfahrensorientierte Optimierung von tongebundenen Formstoffen. Bei modernen Formverfahren ist es üblich, den Verdichtbarkeitsgrad bei ca. 36 bis 42  % einzustellen.

Das Prüfverfahren kann auch automatisiert und mit einer Druckfestigkeitsprüfung einschließlich einer Bestimmung der Biegefestigkeit von Kernsanden kombiniert werden (s. Formsandprüfung, Abschnitt Verdichtbarkeit).

Eine andere Variante der Verdichtbarkeitsmessung wird beim Compactability-Controller angewandt. Dieses Gerät dient  zur direkten Steuerung der Wasserzugabe im Mischer in der Weise, dass der Sand den Mischer mit dem jeweils gewünschten Verdichtungsgrad verlässt.

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