Gießdruck



Fülldruck der beim Gießen im Formhohlraum entsteht, beispielsweise der Enddruck in der Druckgießform.

Je höher der Gießdruck ist, umso höher ist die Anschnittgeschwindigkeit. Zu berücksichtigen bei der Berechnung des Gießdruckes ist jedoch, dass Strömungswiderstände an Querschnitts- und Richtungsänderungen, Ecken, Kanten und der Wandrauigkeit auftreten, die überwunden werden müssen. Beschreibt man die Summe dieser Widerstände durch eine dimensionslose Kennzahl, den Widerstandskoeffizienten ξ, so lässt sich der Metalldruck nach folgender Glg. 1 berechnen:

Glg. 1 :
p_G = ho_L cdot frac{v_a^2}{2 cdot xi^2}

Darin bedeuten:
pG = Metalldruck in N/m² (1 bar = 105 N/m2); ρL = Dichte des flüssigen Metalls in kg/m3; va = Anschnittgeschwindigkeit in m/s; ξ = Widerstandskoeffizient (dimensionslos)Ist der Widerstandskoeffizient bekannt, lässt sich der Gießdruck berechnen, der zur Erzielung einer gewünschten Anschnittgeschwindigkeit erforderlich ist. Führt man eine weiter Größe, den Volumenstrom Q des flüssigen Metalls ein, der die Durchströmmenge pro Zeiteinheit in m³/s angibt und das Produkt aus Anschnittgeschwindigkeit und Strömungsquerschnitt im Anschnitt Q = va · Aa darstellt, so erhält man aus Glg. 1 die Glg. 2:

Glg. 2:
p_G = frac{ho_L cdot Q^2}{2 cdot xi^2 cdot A^2_a}

Darin bedeuten:
pG = Metalldruck in N/m² (1 bar = 105 N/m2); ρL = Dichte des flüssigen Metalls in kg/m3; Q = Volumenstrom des flüssigen Metalls in m³/s; ξ = Widerstandskoeffizient (dimensionlos); Aa = Anschnittquerschnitt in m2

Dieser Zusammenhang zwischen Metalldruck und Volumenstrom kann grafisch dargestellt werden. Wie aus Glg. 2 hervorgeht, ist der geforderte Gießdruck bei gewählter Legierung und einem gegebenem Anschnittquerschnitt proportional dem Quadrat des Volumenstromes. Wählt man daher für die Darstellung des Drucks als Funktion des Volumenstroms einen linearen Ordinatenmaßstab für p und einen quadratischen Maßstab für Q für die Abszisse (p-Q2-Diagramm, siehe Bild 1), so erhält man je nach Widerstandskoeffizient (üblicherweise zwischen 0,6 bis 0,8) eine vom Koordinatenursprung ausgehende Gerade. Das ist die Widerstandsgerade im p-Q2-Diagramm.

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