Potentiale des neuen Verfahrens zum elektrisch widerstandsbasierten Aushärten anorganischer Sandkerne

Eric Riedel,  Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Wolfram Bach,Soplain GmbH, Sülzetal
Gotthard Wolf, TU Bergakademie Freiberg

Strenger werdende Umweltanforderungen haben zur Entwicklung und fortschreitenden Etablierung anorganischer Bindersysteme geführt, die gegenüber organischen Bindersystemen thermisch aushärten und somit verfahrensbedingt höhere Taktzeiten erfordern. An diesem Punkt setzt das ACS-Verfahren an und zielt auf eine prozessseitige Weiterentwicklung bei der Fertigung anorganisch gebundener Kerne, die auf allen bereits vorhandenen Kernschießmaschinen implementierbar ist. Das Verfahren nutzt die allen anorganischen Bindern zugrundeliegende elektrische Leitfähigkeit für das Aushärten der Kerne. Die Entwicklung spezieller elektrisch leitfähiger Werkstoffe für die Kernkästen ermöglicht bei angelegter Spannung einen homogenen Stromfluss durch Werkzeug und Sandkern, in dessen Folge die Kerne konduktiv, also durch ihren eigenen elektrischen Widerstand, homogen und äußerst effizient aushärten. Neben dem Nachweis der Serientauglichkeit des Verfahrens konnte im Rahmen von Versuchen an der TU Freiberg gezeigt werden, dass die Kerne bis zu 30 % schneller und mit bis zu 40 % geringerem Energiebedarf aushärten. Die Aufzeichnung der elektrischen Kennwerte in Echtzeit ermöglicht dabei erstmal ein Monitoring und somit eine Digitalisierung des Aushärteprozesses selbst. Darüber hinaus erlaubt die Simulation des neuartigen Aushärteprozesses eine gezielte Prozessauslegung und erfüllt somit ein weiteres wichtiges Kriterium für dessen industriellen Einsatz.