Duktile Eisenschalenformguss: OEM moderne Gießerei

1. Einführung

Duktile Eisenschalenformguss stellt ein Präzisionsgussverfahren dar, das die überlegenen mechanischen Eigenschaften von Sphäroguss mit der Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität der Schalenformtechnologie vereint.

Da die Industrie zunehmend komplexe Geometrien verlangt, engere Toleranzen, und kostengünstige Produktionsmethoden, Dieses Verfahren hat in Branchen wie der Automobilindustrie an Bedeutung gewonnen, Hydraulik, Maschinen, und Elektrogeräte.

2. Was ist Sphäroguss?

Zusammensetzung und Mikrostruktur

Duktiles Eisen ist eine Eisenlegierung, Kohlenstoff, und Silizium, mit Kohlenstoffgehalt typischerweise im Bereich von 3.0% Zu 4.0% und Silizium herum 1.8% Zu 3.0%.

Das charakteristische Merkmal von Sphäroguss ist seine Kugelgraphitstruktur.

Während des Casting -Prozesses, eine kleine Menge Magnesium (normalerweise 0.03% – 0.06%) oder Cer wird dem geschmolzenen Eisen zugesetzt.

Diese Elemente verwandeln die Graphitflocken, charakteristisch für Grauguss, in kugelförmige Knötchen. Diese Veränderung der Graphitmorphologie hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Eigenschaften des Materials.

Schlüsseleigenschaften wichtige mechanische Eigenschaften

• Hohe Festigkeit: Sphäroguss kann Zugfestigkeiten im Bereich von erreichen 400 MPa (für Güten wie ASTM A536 60-40-18) über 800 MPa (wie ASTM A536 120-90-02).
  Aufgrund dieser Festigkeit eignet es sich für Anwendungen, bei denen die strukturelle Integrität unter hohen Belastungen von entscheidender Bedeutung ist.
• Duktilität: Es weist eine erhebliche Duktilität auf, mit Dehnungswerten, die bis zu erreichen können 18% in einigen Jahrgangsstufen.
  Dadurch können sich Bauteile aus Sphäroguss unter Belastung verformen, ohne zu brechen, Verbesserung ihrer Zuverlässigkeit unter dynamischen Belastungsbedingungen.
• Schlagfestigkeit: Die Kugelgraphitstruktur fungiert als winzige Stoßdämpfer innerhalb der Matrix. Infolge, Sphäroguss weist eine gute Schlagfestigkeit auf, Grauguss weit überlegen.
  Diese Eigenschaft ist für Anwendungen von entscheidender Bedeutung, bei denen Komponenten plötzlichen Stößen oder Vibrationen ausgesetzt sein können.

Gemeinsame Standards

• ASTM A536: In Nordamerika weit verbreitet, Diese Norm legt die Anforderungen für verschiedene Sorten von Sphäroguss fest.
  Zum Beispiel, Grad 60-40-18 gibt eine Mindestzugfestigkeit von an 60 ksi (414 MPa), eine Mindeststreckgrenze von 40 ksi (276 MPa), und eine Mindestdehnung von 18%.
• EN-GJS: In Europa, Die Normenreihe EN-GJS definiert die Eigenschaften und Eigenschaften von Sphäroguss.
  Jede Güteklasse in dieser Norm wird auch durch ihre Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften spezifiziert, Sicherstellung gleichbleibender Qualität in der gesamten Branche.
• ISO 1083 – Globale Bezeichnung für Sphäroguss

3. Was ist Schalenformguss??

Grundlagen des Schalenformgusses

Schalenformguss ist ein Verbrauchsformgussverfahren, bei dem harzbeschichteter Sand zur Formung der Form verwendet wird. Der Prozess beginnt mit einem erhitzten Metallmuster, Typischerweise aus Aluminium oder Gusseisen.

Das Muster wird auf eine Temperatur im Bereich von erhitzt 200 – 300°C. Harzbeschichteter Sand, normalerweise eine Mischung aus feinem Quarzsand und duroplastischem Phenolharz, wird dann in das erhitzte Muster eingeführt.

Durch die Hitze des Musters schmilzt das Harz und verbindet die Sandpartikel miteinander, eine harte Form bilden, dünne Hülle um das Muster. Sobald die Schale ausgehärtet ist, es wird aus dem Muster entfernt.

Die Form besteht typischerweise aus zwei Hälften, bekannt als Cope und Drag, die zusammengebaut werden, um den Hohlraum zu schaffen, in den das geschmolzene Metall gegossen wird.

Schritt-für-Schritt-Prozessablauf beim Formenguss aus duktilem Eisen

Mustervorbereitung:

Das Metallmuster wird mit Präzision entworfen, um der gewünschten Form des endgültigen Gussstücks zu entsprechen.
Schrumpfungszulagen, normalerweise in der Nähe 1.5% – 2.5% für Sphäroguss, werden in das Musterdesign einbezogen, um die Kontraktion des Metalls während der Erstarrung zu berücksichtigen.
Formschrägen, normalerweise im Bereich von 0,5° – 1°, werden hinzugefügt, um ein einfaches Entfernen der Schale vom Muster zu gewährleisten.

Schalenbildung:

Das vorgewärmte Modell wird in eine Maschine gelegt, wo mit Harz beschichteter Sand aufgetragen wird.
Dies kann durch Methoden wie das Eintauchen des Musters in einen Sandbehälter oder die Verwendung einer Sandstrahltechnik zum Aufsprühen des Sandes auf das Muster erfolgen.
Die Hitze des Musters härtet das darin enthaltene Harz aus 10 – 30 Sekunden, Es bildet sich eine Schale mit einer Dicke von typischerweise zwischen 3 – 10 mm.

Schimmelpilzbaugruppe:

Die beiden Schalenhälften (umgehen und ziehen) werden sorgfältig ausgerichtet und zusammengefügt. Dies kann mit Klebstoffen erreicht werden, mechanische Verbindungselemente, oder durch Klemmen.
Für komplexe Teile, Zusätzliche Kerne aus demselben harzbeschichteten Sand werden in die Form eingelegt, um innere Hohlräume oder Merkmale zu erzeugen.

Metallgießen:

Geschmolzenes duktiles Eisen, auf eine Temperatur von ca 1320 – 1380°C, wird in die zusammengesetzte Form gegossen.
Die glatte Innenfläche der Formschale ermöglicht ein effizientes Füllen der Kavität, Minimierung von Turbulenzen und der Bildung von Defekten wie Porosität oder Einschlüssen.

Abkühlen und Endbearbeitung:

Nach dem Gießen, Man lässt den Guss in der Form abkühlen.
Die hohe Wärmeleitfähigkeit der Formschale (um 1 – 2 W/m·K) beschleunigt den Abkühlvorgang, die man überall hin mitnehmen kann 5 – 15 Minuten für kleine Teile.
Sobald es abgekühlt ist, die spröde Schale wird entfernt, oft durch Vibration oder Luftstrahlen. Anschließend kann das Gussstück einer Nachbehandlung unterzogen werden.

Behandlung nach dem Guss:

Dazu können Vorgänge wie Wärmebehandlung gehören, Bearbeitung, und Oberflächenbearbeitung.
Wärmebehandlung, wie Glühen bei 600 – 650°C, kann die mechanischen Eigenschaften des Sphärogusses weiter verbessern.
Um die endgültigen Abmessungen und die Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen, kann eine maschinelle Bearbeitung erforderlich sein, Allerdings ist der Bearbeitungsbedarf im Vergleich zu anderen Gussverfahren deutlich geringer.

Eigenschaften des Schalenformgusses

4. Warum Schalenformguss für duktiles Eisen verwenden??

Der Schalenformguss bietet erhebliche Vorteile bei der Herstellung von Bauteilen aus Sphäroguss, die eine hohe Maßgenauigkeit erfordern, Hervorragende Oberflächenfinish, und überlegene mechanische Integrität.

Dieses Verfahren schließt die Lücke zwischen traditionellem Sandguss und Feinguss und liefert endkonturnahe Ergebnisse mit höherer Effizienz und Konsistenz.

Maßgenauigkeit und Präzision

Schalenformguss liefert enge Maßtoleranzen, typischerweise im Bereich von ±0,2 bis ±0,5 mm, was wesentlich besser ist als herkömmlicher Grünsandguss (± 1,0–2,0 mm).

Dieses Maß an Präzision reduziert den Bedarf an Nachbearbeitung, insbesondere bei kritischen Merkmalen wie Befestigungslöchern, Versiegelungsflächen, und komplexe Steckgeometrien.

Hervorragende Oberflächenbeschaffenheit

Schalenformen bieten eine glatte Hohlraumoberfläche das den Gussteilen ein feines Finish verleiht, typischerweise RA 3.2-6,3 μm.

Dadurch wird die Notwendigkeit des Oberflächenschleifens oder -polierens reduziert oder eliminiert, was bei der Massenfertigung arbeitsintensiv und kostspielig sein kann.

Komplexe Geometrie und dünne Wände

Aufgrund der Steifigkeit und der feinen Sandkorngröße der Schale, Das Verfahren eignet sich gut zum Gießen komplizierte Formen, dünne Wände (bis auf 2,5–4 mm), und scharfe interne Merkmale.

Dimensionsstabilität während der Erstarrung

Die starre Schalenform widersteht Verformungen beim Metallgießen und Erstarren, Reduzierung häufiger Fehler wie Verzug, Schwellung, oder Schimmelverschiebung.

Prozesseffizienz und Abfallreduzierung

Schalenformguss ist sehr gut kompatibel mit Automatisierung Und Massenproduktion, insbesondere zum Wägen von Teilen ≤30–50 kg.

5. Einschränkungen und Herausforderungen beim Formenguss aus duktilem Gusseisen

Größe und Gewichtsbeschränkungen

Schalenformen sind typischerweise auf das Wiegen von Teilen beschränkt bis 30–50 kg aufgrund der relativ dünnen Schalenstruktur und der mechanischen Festigkeit der Form selbst.

Bei größeren oder schwereren Bauteilen besteht die Gefahr einer Beschädigung der Form bei der Handhabung oder beim Metallgießen.

Höhere anfängliche Werkzeug- und Musterkosten

Im Vergleich zum herkömmlichen Sandguss, Für den Schalenformguss sind präzisionsgefertigte Metallmodelle erforderlich, die wiederholten Erhitzungszyklen standhalten müssen (200–300 ° C.).

Der Einsatz von harzbeschichtetem Sand und automatisierter Ausrüstung erhöht auch die Vorabinvestitionen.

Thermische Einschränkungen und Hot-Spot-Bildung

Die dünne Schalenform hat eine begrenzte thermische Masse, Dies kann zu ungleichmäßigen Abkühlraten und lokalen Hotspots führen, insbesondere in dicken Abschnitten des Gussteils. Dies kann zu Mängeln wie z:

• Heißes Reißen
• Unvollständige Erstarrung
• Erhöhte innere Spannungen
• Auswirkungen: Herausforderungen beim Gießen komplexer Teile mit variabler Wandstärke.
• Schadensbegrenzung: Fortschrittliches Formendesign, kontrollierte Kühlung, und Anschnittoptimierung sind unerlässlich.

Kontrolle der Schalendicke

Zu dünn (≤3 mm) und die Schale kann beim Ausgießen reißen; zu dick (≥ 10 mm) und die Abkühlung verlangsamt sich, Vergröberung der Knötchen.

Lösung: Harzgehalt optimieren (3-4%) und Mustererwärmungszeit (60-90 Sekunden) Gleichmäßigkeit zu erreichen 5-8 mm-Granaten.

Begrenzte Wiederverwendbarkeit der Form

Schalenformen sind Einmalgebrauch und muss nach dem Guss abgebrochen werden.

Obwohl der harzbeschichtete Sand oft wiedergewonnen und recycelt werden kann, Formteile können nicht wiederverwendet werden, den Materialverbrauch erhöhen.

6. Materialverhalten beim Schalenformguss

Metallurgische Überlegungen

• Kontrolle der Knotenanzahl und -form: Das schnelle Abkühlen beim Kokillenguss kann die Anzahl und Form der Knötchen im Sphäroguss beeinflussen.
  Um eine ausreichende Anzahl wohlgeformter Knötchen sicherzustellen (anstreben 15 – 25 Knötchen/mm²),
  Eine sorgfältige Kontrolle des Impfvorgangs ist erforderlich. Impfstoffe, wie Ferrosilicium, werden dem geschmolzenen Eisen zugesetzt, um die Bildung von Graphitknötchen zu fördern.
  Die Menge und der Zeitpunkt der Zugabe des Impfmittels müssen optimiert werden, um der schnelleren Abkühlgeschwindigkeit beim Schalenformenguss Rechnung zu tragen.
• Vermeidung von Karbidbildung: In einigen Fällen, Durch die hohen Abkühlgeschwindigkeiten kann es zur Bildung von Karbiden in der Sphärogussmatrix kommen.
  Karbide sind harte und spröde Phasen, die die Duktilität des Materials verringern können. Um Karbidbildung zu verhindern, Dem geschmolzenen Eisen können Legierungselemente wie Nickel zugesetzt werden.
  Nickel hilft, die Austenitphase beim Abkühlen zu stabilisieren, Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Karbidausfällung.
• Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Impfung und Magnesiumbehandlung: Der Zusatz von Magnesium ist entscheidend für die Kugelbildung des Graphits in Sphäroguss.
  Im Schalenformguss, Die Magnesiumbehandlung muss sorgfältig kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass die richtige Menge Magnesium im geschmolzenen Eisen vorhanden ist.
  Zu wenig Magnesium kann zu einer unvollständigen Nodularisierung führen, während zu viel zu anderen Mängeln führen kann.
  Ähnlich, Eine ordnungsgemäße Impfung ist unerlässlich, um die Bildung einer Geldbuße zu fördern, gleichmäßige Verteilung der Graphitknötchen.

Erstarrungsverhalten in dünnen Schalen

Die dünne Schalenform beeinflusst das Erstarrungsverhalten von Sphäroguss. Die hohe Wärmeleitfähigkeit der Hülle bewirkt, dass die Metallschmelze von der Oberfläche zur Mitte hin schnell erstarrt.

Dies kann zu einer feineren Kornstruktur nahe der Oberfläche des Gussstücks führen. Die Erstarrungsgeschwindigkeit hat auch Einfluss auf die Bildung der Ferrit-Perlit-Matrix im Sphäroguss.

Schnellere Abkühlraten fördern tendenziell die Bildung von mehr Perlit, Dies kann die Festigkeit des Materials erhöhen, seine Duktilität jedoch leicht verringern.

Dynamik der Wärmeübertragung und Einfluss auf die Kornstruktur

Die Wärmeübertragung von der Gusseisenschmelze zur Formschale spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Kornstruktur des Gussstücks.

Die schnelle Wärmeübertragung beim Kokillenguss führt zu einem steilen Temperaturgradienten zwischen der Metallschmelze und der Form.

Dieser Gradient führt zur Bildung einer säulenförmigen Kornstruktur nahe der Oberfläche des Gussstücks, wo die Körner senkrecht zur Formoberfläche wachsen.

Mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche, die Kornstruktur wird gleichachsiger.

Die Kornstruktur hat einen wesentlichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Sphärogusses, wobei feinere Körner im Allgemeinen zu einer verbesserten Festigkeit und Zähigkeit führen.

7. Anwendungen von Schalengussteilen aus duktilem Eisen

Schalenformgussteile aus duktilem Eisen kombinieren die überlegenen mechanischen Eigenschaften von Sphäroguss mit der Maßgenauigkeit und Oberflächengüte der Schalenformtechnologie.

Diese Synergie macht sie ideal für Anwendungen, die enge Toleranzen erfordern, komplizierte Geometrien,
und hohe Leistung unter mechanischer Belastung oder Temperaturwechsel.

Automobilindustrie

• Klammern & Reittiere: Aufhängungshalterungen, Lenkknöchel, und Lichtmaschinenhalterungen erfordern Festigkeit,
  Ermüdungsbeständigkeit, und Präzision – Qualitäten, die Gussteile aus duktilem Gusseisen bieten.
• Übertragung & Antriebsgehäuse: Gussteile mit komplexen Geometrien und Innenkanälen profitieren von der hervorragenden Oberflächengüte und Maßhaltigkeit von Schalenformen.
• Auspuffkrümmer (aus Sphäroguss mit hohem Nickelgehalt): Hält Temperaturwechselbelastungen von bis zu 600 °C in turbogeladenen Motorsystemen stand.

Vorteile: Leichtbau durch endkonturnahes Design, reduzierte Nachbearbeitung, und verbesserte Kraftstoffeffizienz aufgrund präziser Toleranzen.

Hydraulik- und Fluidtechniksysteme

• Ventilkörper & Gehäuse: Entscheidend für die Steuerung des Flüssigkeitsflusses in Hochdruckumgebungen (z.B., 3000+ Psi-Hydrauliksysteme).
• Pumpkomponenten: Laufräder, Schriftrollen, und Zahnradpumpengehäuse profitieren von einer hervorragenden inneren Oberflächengüte und Maßwiederholgenauigkeit.

Vorteile: Auslaufsichere Montage, glatte Fließwege, hohe Drucktoleranz, und minimierte Gussporosität.

Industrie- und Landmaschinen

• Verschleißteile & Liner: Schalengussteile mit verschleißfesten Sphärogusssorten werden in abrasiven Umgebungen wie der Bodenbearbeitung eingesetzt, Bergbau, und Bau.
• Präzisions-Zahnradrohlinge & Riemenscheiben: Erfordern Konzentrizität und Ausgewogenheit für Rotationsstabilität – erreicht durch Schalenformtoleranzen (typischerweise ±0,3 mm oder besser).

Vorteile: Langes Lebensdauer, konsistente Geometrie, und Eignung für hohe Belastung, Bedingungen mit hohem Verschleiß.

Elektro- und Energieausrüstung

• Motor & Generatorgehäuse: Erfordern beide elektromagnetische Verträglichkeit (EMV-Abschirmung) und mechanische Robustheit.
• Schaltanlagenrahmen & Sammelschienenträger: Komplexe Komponenten werden mit minimalem Bedarf an Nachbearbeitung gegossen.

Vorteile: Nicht-Steckdose, thermisch stabil, und korrosionsbeständig (mit entsprechenden Beschichtungen oder Legierungsvarianten).

8. Qualitätskontrolle und Prüfung von Schalengussteilen aus duktilem Eisen

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT)

• Röntgenprüfung: Bei dieser Methode dringen Röntgen- oder Gammastrahlen in das Gussstück ein und erkennen innere Defekte wie Porosität, Risse, oder Einschlüsse.
  Durch die Analyse des Röntgenbildes, Eventuelle Fehler im Gussstück können identifiziert und bewertet werden.
• Ultraschallprüfung: Ultraschallwellen werden durch das Gussstück übertragen, und die Reflexionen werden analysiert, um Fehler zu erkennen.
  Diese Technik ist besonders nützlich für die Erkennung interner Fehler in dicken Abschnitten des Gussstücks.
• Farbstoffdurchdringstests: Auf die Oberfläche des Gussstücks wird ein farbiger Farbstoff aufgetragen. Wenn oberflächenbrechende Mängel vorliegen, Der Farbstoff dringt in die Risse ein.
  Nach dem Entfernen des überschüssigen Farbstoffs, Das Vorhandensein von Mängeln wird durch den in den Rissen verbliebenen Farbstoff sichtbar.

Dimensionale Inspektion

• Koordinatenmessgeräte (CMM): Mit KMGs werden die Abmessungen des Gussteils präzise gemessen.
  Durch Vergleich der gemessenen Maße mit den Designvorgaben, etwaige Abweichungen sind erkennbar.
  KMGs können Genauigkeiten im Bereich von ±0,01 mm erreichen, Dadurch wird sichergestellt, dass die Gussteile die in vielen Anwendungen erforderlichen engen Toleranzen einhalten.
• Optisches Scannen: Bei dieser Technik wird mithilfe von Lasern oder strukturiertem Licht ein 3D-Modell des Gussstücks erstellt.
  Das 3D-Modell kann dann mit dem CAD-Modell des Teils verglichen werden, um eventuelle Maßabweichungen zu erkennen. Optisches Scannen ist eine schnelle und effiziente Möglichkeit, komplexe Geometrien zu prüfen.

Metallurgische Analyse

• Mikrostrukturuntersuchung: Proben des Gussstücks werden poliert und geätzt, um die Mikrostruktur freizulegen.
  Durch Untersuchung der Mikrostruktur unter dem Mikroskop, die Knotenzahl, Knotenform, und der Anteil von Ferrit und Perlit in der Matrix kann bestimmt werden.
  Diese Informationen helfen bei der Beurteilung der Qualität des Sphärogusses und seiner Übereinstimmung mit den erforderlichen Normen.
• Härteprüfung: Härteprüfungen, wie der Brinell, Rockwell, oder Vickers-Tests, dienen zur Messung der Härte des Gussstücks.
  Die Härte hängt mit den mechanischen Eigenschaften des Materials zusammen, und Abweichungen von den erwarteten Härtewerten können auf Probleme wie eine falsche Wärmebehandlung oder eine falsche Legierungszusammensetzung hinweisen.
• Zugversuche: Aus dem Gussstück werden Zugproben herausgearbeitet und zur Bestimmung der Zugfestigkeit geprüft, Streckgrenze, und Dehnung des Materials.
  Diese mechanischen Eigenschaften sind entscheidend dafür, dass das Gussstück den vorgesehenen Belastungen in seiner Anwendung standhält.

Strategien zur Vermeidung und Behebung von Gussfehlern

Zur Vermeidung von Gussfehlern, Eine strenge Kontrolle der Prozessparameter ist unerlässlich. Dazu gehört eine sorgfältige Überwachung der Temperatur während der Schalenbildung, gießen, und abkühlen.

Auch die Qualität des harzbeschichteten Sandes und des beim Gießen verwendeten Metalls muss genau kontrolliert werden.

Wenn Mängel festgestellt werden, Strategien wie Umschmelzen und Umgießen, oder die Durchführung lokaler Reparaturen mithilfe von Techniken wie Schweißen, beschäftigt werden darf.

Jedoch, Vorbeugung ist immer der Reparatur vorzuziehen, um die höchste Qualität der Gussteile zu gewährleisten.

9. Muschelschimmel vs. Andere Gussmethoden (für Sphäroguss)

10. Was ist die maximale Teilegröße für den Schalenguss aus duktilem Eisen??

Der maximale Teilegröße für Schalenformguss aus duktilem Eisen hängt typischerweise von der ab Möglichkeiten der Gießerei, aber im Allgemeinen:

• Gewichtsbereich: Bis zu 20–30 kg (44–66 Pfund) ist beim Schalenformen üblich.
• Abmessungen: Teile sind im Allgemeinen auf beschränkt kleine bis mittlere Größen, typischerweise mit maximale Abmessungen um 500 mm (20 Zoll) pro Seite, obwohl einige Gießereien möglicherweise etwas größere Teile verarbeiten.
• Wandstärke: Shell Moulding zeichnet sich durch die Herstellung von Teilen aus dünne Wände und feine Details, typischerweise 2.5 mm bis 6 mm dick.

Warum diese Einschränkung?

Verwendungsmöglichkeiten für Schalenformguss Sandformen mit Harzbeschichtung die auf erhitzten Metallmodellen eingebrannt werden.

Dieses Verfahren bietet eine hohe Maßgenauigkeit und Oberflächengüte, weist jedoch aufgrund von Einschränkungen bei der Handhabung großer Mengen geschmolzenen Sphärogusses auf:

• Schimmelfestigkeit: Dünne Schalenformen können unter dem Gewicht sehr großer Gussteile reißen oder sich verformen.
• Thermische Belastung: Größere Teile erzeugen mehr Wärme, Das Risiko von Defekten wie heißen Rissen oder Einschlüssen steigt.
• Handhabung & Gießlogistik: Die Schalenformausrüstung ist für kleinere Komponenten optimiert.

11. Abschluss

Der Schalenformguss aus duktilem Gusseisen schließt die Lücke zwischen Präzision und Festigkeit.

Es eignet sich ideal für die Produktion geometrisch komplexer Komponenten mittlerer bis großer Stückzahlen, die eine hohe Genauigkeit und gleichbleibende Qualität erfordern.

Die Werkzeugkosten sind zwar höher, die langfristigen Einsparungen bei der Bearbeitung, materielle Nutzung, und Qualitätssicherung machen es im richtigen Kontext zu einer kostengünstigen Lösung.

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FAQs

Welchen Einfluss hat der Schalenformguss auf die Kosten von Bauteilen aus duktilem Gusseisen??

Beim Schalenformguss fallen im Vorfeld höhere Werkzeugkosten an ($5,000–20.000) als Sandguss, reduziert jedoch die Bearbeitungskosten aufgrund der besseren Oberflächengüte und Toleranzen um 50–70 %.

Für Bände >10,000 Teile, Die Gesamtlebenszykluskosten sind typischerweise 10–15 % niedriger als beim Sandguss.

Kann Gusseisen mit Kugelformguss wärmebehandelt werden??

Ja. Zu den üblichen Wärmebehandlungen gehört das Glühen (600–650°C) für verbesserte Duktilität und Austemperierung (320–380°C) zur Herstellung von hochfestem ADI (Austempered duktiles Eisen) mit Zugfestigkeiten bis zu 1,200 MPa.

Was verursacht Kaltverschlüsse in Schalenformgussteilen?, und wie werden sie verhindert??

Kaltabschlüsse treten auf, wenn geschmolzenes Metall in getrennten Strömen fließt und nicht schmilzt, häufig aufgrund niedriger Gießtemperaturen oder unzureichender Angussöffnung.

Zur Vorbeugung gehört die Aufrechterhaltung einer Gießtemperatur von 1.320–1.380 °C und die Gestaltung von Angusssystemen mit minimalen Turbulenzen (Geschwindigkeit <1.5 MS).

Ist Kokillenguss für korrosionsbeständige Sphärogussteile geeignet??

Ja, Die Korrosionsbeständigkeit hängt jedoch von der Legierung ab, nicht die Gussmethode.

Die Zugabe von 1–3 % Nickel zu Sphäroguss verbessert die Korrosionsbeständigkeit in Süßwasser, beim Beschichten (z.B., Epoxid) ist für Meeresumgebungen erforderlich.

Welchen Einfluss hat der Schalenformguss auf die Ermüdungslebensdauer von Bauteilen aus duktilem Gusseisen??

Durch schnelles Abkühlen in Schalenformen werden Graphitkügelchen verfeinert (5–10 μm) und reduziert die Porosität, Steigerung der Ermüdungsfestigkeit um 10–15 % im Vergleich zum Sandguss.

Schalenformgussteile erreichen typischerweise eine Ermüdungsfestigkeit von 250–350 MPa bei 10⁷ Zyklen, Geeignet für dynamische Anwendungen wie Getriebe.