Dr. Jesper Thorborg und Dr.-Ing. Sanjeev Kumar, MAGMA Gießereitechnologie GmbH, Aachen

Der zunehmende Einsatz von anorganisch gebundenen Kernen ist ein Schlüssel für die Standortsicherung für viele Gießereien. Voraussetzung für robuste Prozesse bei der Herstellung anorganisch gebundener Kerne und ihres Einsatzes in der Gussteilfertigung ist die konsequente und methodische Nutzung der Prozess-Simulation und virtuellen Optimierung für das Kernwerkzeug und die Prozessgestaltung.
Die Vorteile dieser Bindersysteme sind verbunden mit einer größeren Abhängigkeit der Kernqualität vom Herstellungsprozess und der Lagerung vor dem Abguss. Dabei haben sowohl die Art der Trocknung im Werkzeug wie auch die Feuchtigkeitsverteilung und die Lagerungsbedingungen des Kerns einen großen Einfluss auf die Kernfestigkeit und mögliche kerngasbedingte Gussfehler. Bedingt durch den Herstellungsprozess können sich bei anorganisch gebundenen Kernen signifikante Eigenschaftsgradienten ergeben.
Der Beitrag stellt aktuelle Erweiterungen in der Prozess-Simulation vor, die die Modellierung der Binderzersetzung bzw. des Verdampfens von Binderwasser, der Gasdrücke sowie des resultierenden Gastransportes bei anorganisch gebundenen Kernen ermöglichen. Sie erlauben auch die Berechnung des Warmverzugs von anorganischen Kernen beim Abguss.
Neue Entwicklungen berücksichtigen dabei die lokalen Werkstoffeigenschaften von anorganisch gebundenen Kernen als Funktion des Herstellungsprozesses und bieten damit neue Möglichkeiten zur Vorhersage robuster Prozessbedingungen und Vermeidung potenzieller Gussfehler während des Abgusses.