1 Werkzeugverschleiß beim Kernschießen zuverlässig vorhersagen – Experimentelle Methodik und Modellierung

B. Eng. Thomas Achenbach, B. Eng. Lukas Weber, KRÄMER + GREBE GmbH & Co. KG
Dr.-Ing. Sanjeev Kumar, Dr.-Ing. Ingo Wagner MAGMA GmbH

Kernschießwerkzeuge unterliegen prozessbedingt lokal hoher Verschleißbeanspruchung. Da die Schädigung des Werkzeugs von vielen Einflussgrößen abhängig ist, benötigt der Werkzeugbauer bereits während der Planungsphase sichere Indikatoren für die Konzeption des Werkzeugs. Darüber hinaus ist er an planbaren Aussagen für Wartungszyklen im Einsatz interessiert. Ziel der gemeinsamen Aktivitäten der beteiligten Partner ist daher die Entwicklung von Modellen zur quantitativen Vorhersage und Bewertung des lokalen Materialabtrags und ihre experimentelle Validierung. Damit können schon bei der Auslegung von Kernschießwerkzeugen, vorausschauend auf die zu erwartende Nutzung, die richtigen Werkstoffe für Werkzeug und Verschleißeinsätze ausgewählt werden. Werkzeugabnutzung wird realistisch vorhersagbar und Wartungsintervalle werden planbar.
Zur messtechnischen Erfassung der Werkzeugbeanspruchung unter reproduzierbaren Prozessbedingungen, wurde bei Krämer + Grebe ein Versuchsstand aufgebaut, auf dem Kernschießexperimente mit hoher Reproduzierbarkeit automatisiert durchgeführt werden können. Bei der Modellierung werden alle relevanten Einflussgrößen berücksichtigt. Materialseitig sind das die Eigenschaften von Kernsanden und Werkzeugwerkstoffen, prozessseitig primär die Sandgeschwindigkeit, die Sandmenge, Auftreffwinkel und Dauer der Belastung je Schuss.
Vorgestellt werden aktuelle Ergebnisse der gemeinsamen Entwicklungen.