Untersuchung der Wirkung von lokalem Nachverdichten im Druckgießverfahren und Entwicklung einer geeigneten Versuchsform zur Bestimmung optimaler Nachverdichtungsparameter

David Künstner

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Gas- bzw. erstarrungsbedingte Porosität in Druckgussteilen ist zumeist mit einer erheblichen Minderung der mechanischen Kennwerte verbunden. Speziell in konstruktionsbedingten, sprunghaften Wanddickenübergängen kommt es zu überhitzten Stellen, sogenannten Hot-Spots, in denen sich vorrangig Mikroporosität in Form von aufgelockertem Gefüge formiert. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Druckgusswerkzeug zu entwickeln, um Maßnahmen zur lokalen Gefügeverbesserung mittels lokaler Nachverdichtung (Squeezen) unter praxisnahen Verhältnissen zu untersuchen. Neben einer fundierten Literaturrecherche wurden radioskopische und metallografische Untersuchungen an direkt bzw. indirekt gesqueezten Bauteilen aus der Industrie, hinsichtlich Gefügebeschaffenheit und Porositätsaufkommen, durchgeführt. Die Auswertung ergab, dass eine Kompensation erstarrungsbedingter Porosität bei Verwendung eines Squeeze-Pins und adäquaten Prozessparametern realisiert werden kann. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein Testwerkzeug konzipiert, welches als Doppelform ausgeführt ist, sodass in einem Abguss eine Probe und ein Referenzkörper hergestellt werden können. Die Geometrie des Probenkörpers wurde derart gewählt, dass sich an definierter Position ein Hot-Spot bildet und durch mechanische (und thermische) Maßnahmen dieser Bereich gezielt manipuliert werden kann. Mithilfe numerischer Simulationsmodelle wurde nach mehreren Evolutionsstufen und Optimierungsschritten ein Prototyp-Druckgusswerkzeug gefertigt. In einer ersten Versuchsreihe wurde die Funktionalität des Werkzeugs bestätigt.
Titel in ÜbersetzungInvestigation of the effect of local squeezing in die casting methods and development of a prototype-die to determinate optimal squeezing-parameters
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Schumacher, Peter, Betreuer (intern)
  • Hofer, Peter, Betreuer (extern)
Datum der Bewilligung13 Dez. 2013
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2013

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 21-10-2018

Schlagwörter

  • Druckguss
  • Squeezen
  • lokales Nachverdichten
  • Aluminium Legierung
  • Porosität
  • Simulation

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