Beim Versiegeln der Mikroporosität von Druckguss mit strengen Anforderungen an die Dichtheitsprüfung sind die beiden häufigsten Verfahren die Trockenvakuum Imprägnierung (DV) und Trockenvakuum Druckimprägnierung (DVP). DVP unterscheidet sich vom DV-Prozess nur durch die Anwendung von Überdruck. Dieser Überdruck liefert die Energie, die erforderlich ist, um ein gründliches Eindringen des Dichtungsmittels in das Gussstück zu ermöglichen.

Poiseuille-Gesetz

Die Wirksamkeit des DVP-Prozesses basiert auf dem physikalischem Gesetz von Poiseuille. Das Poiseuille Gesetz wurde 1846 vom französischen Physiker Jean Leonard Marie Poiseuille entdeckt und beschreibt das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten in engen Röhren bei kleinen Geschwindigkeiten. In Bezug auf den Imprägnierungsprozess maximiert ein Druckanstieg den Flüssigkeitsfluss.

Trockenvakuum- und Druckimprägnierungsprozess

Das folgende Beispiel zeigt das DVP-Verfahren zum Imprägnieren eines Motorblocks.

Schritt 1

Teile werden in eine trockene Imprägnierkammer geladen. Das Vakuum wird angelegt, bis ein vorbestimmter Sollwert erreicht ist. Dieser Vakuumsollwert wurde in US-Militärspezifikationen auf mindestens 29 Zoll Quecksilber (23,4 Torr oder 31 mbar) festgelegt. In dem Gefäß ist keine Flüssigkeit vorhanden, die die Luftentfernung aus der Porosität behindert. In alle Teile liegt ein gleichmäßiger Vakuumdruck, der von der Vakuumpumpe ausgeht vor (Bild 1, Godfrey & Wing).

Schritt 2

Das Transferventil öffnet, wenn der Vakuumendpunkt erreicht ist. Das Dichtmittel (grün dargestellt)

wird entgast und aus dem Vorratsbehälter in das Imprägniergefäß gezogen, während das Vakuum aufrechterhalten wird (Bild 2, Godfrey & Wing).

Schritt 3

Das Vakuum wird gelöst und von oben wird Überdruck (typischerweise zwischen 70 und 90 PSI) angelegt. Der Druck wird gehalten, damit das Dichtmittel in die Porosität eindringen kann. Das Transferventil wird wieder geöffnet und das Dichtmittel zurück in den Vorratsbehälter geleitet. Die Teile werden zum Waschen und Aushärten aus der Imprägnierkammer entfernt (Bild 3, Godfrey & Wing).

Teilewiederherstellung

Be den Vergleich der beiden Prozesse unter denselben Prozessparametern, Betriebsverfahren und Gussqualität erzielt die DV im Durchschnitt eine Rückgewinnungsrate von bis zu 90-95% der Gussteile. Das DVP-Verfahren weist im Durchschnitt eine Rückgewinnungsrate von 95-99% der Gussteile auf. Dieser Unterschied zeigt die bessere Möglichkeit der Versiegelung Gussteile durch den DVP Prozess bei gleichzeitigen Verringerung der Abfälle aus diesem Verfahren und die Verbesserung der Rentabilität.

Weiterführende Stichworte:
Vakuum Imprägnierprozess
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