Grundlagen der Gieß- und Speisetechnik für Sandformguß
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1 Grundlagen der Gieß- und Speisetechnik für Sandformguß Von Prof. Dr.-Ing. habil. Benedikt Venjaminovic Rabinovic, Dr.-Ing. Roland Mai und Dr.-Ing. Günter Drossel Mit 298 Bildern und 62 Tabellen VEB DEUTSCHER VERLAG FÜR GRUNDSTOFFINDUSTRIE LEIPZIG
2 Inhaltsverzeichnis Nomenklatur der wichtigsten Symbole und Kurzzeichen Grundlagen der Gießhydraulik Besonderheiten der Gießhydraulik Ausgangssituation Einige Besonderheiten des Fließens von Metallschmelzen in der Gießform Physikalisches Modell einer Schmelze Abkühlung des Metalls beim Fließen in den Kanälen des Gießsystems Hydraulische Strömungsverhältnisse in der Form Einfluß der Gasdurchlässigkeit der Form auf die Druckverhältnisse beim Fließen der Schmelze in Gießsystemen Modellierung der Gießsysteme Aufgaben der Modellierung der Gießsysteme Wahl der Ähnlichkeitskriterien und des Modellmaßstabs für hydraulische Gießsystemmodelle Gießsysteme Funktion des Gießsystems, seine Bedeutung bei der Gußstückherstellung und Forderungen an Gießsysteme Funktion des Gießsystems Bedeutung des Gießsystems bei der Gußstückherstellung Forderungen an Gießsysteme Gießen und Formfüllung Das Gießen in der Vergangenheit, Begriffe und Fachausdrücke Gießpfannen Vergießeinrichtungen Vergießeinrichtungen mit Schwerkraft-Metallzufuhr Vergießeinrichtungen mit Druckgas-Metallzufuhr Vergießeinrichtungen mit elektromagnetischen Pumpen Synchronisation zwischen Vergießeinrichtung und Formenfließlinie Zusammenhang zwischen Gießweise, Formfüllung und Gießvorrichtung Physikalische Grundlagen der Konstruktion von Gießsystemen Querschnittsverhältnisse der Elemente des Gießsystems, die Atmosphären- oder positiven Druck im Metallstrom gewährleisten Gießtrichter und-tümpel Einführung 80 7
3 Gießtrichter Gießtümpel Schlackenläufe Vorbemerkungen Eisen-Kohlenstoff-Legierungen Kupferlegierungen ' Aluminiumlegierungen Magnesiumlegierungen > Aufschwimmen von Schlacketeilchen in einer ruhigen Schmelze * Bewegung von Schlacketeilchen in geradlinigem Strom Auffangen von Schlacke im Gießsystem und Gestaltung von Schlackenläufen Zuläufe Formfüllzeit Berechnungsgrundlagen für Gießsysteme Grundlagen der Gußkörperbildung Der Wärmefluß im System Gußkörper Form Die Zeitdauer der Erstarrung Einfluß der Gestalt Der Einfluß von Hohlkörpern Der Einfluß von Knotenpunkten auf die Erstarrungszeit..'...' Die Abkühlung der Gußstücke in der Form Die Erwärmung der Form Einfluß der Formwanddicke auf die Erstarrung Einfluß der Formstoffeigenschaften Bestimmung der Kondensationszone Die Steuerung der Erstarrung Kühlelemente Äußere Kühlelemente Innenkühlelemente Einfluß der Kühlelemente auf die Abkühlung Speiserhilfsstoffe Der Erstarrungsablauf Methoden zur Bestimmung des Erstarrungsablaufs Anordnung und Veränderung des Erstarrungsbereichs Erstarrungstypen, Struktur der Erstarrungsfront Einfluß der Konvektion Der Erstarrungsablauf von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen Der Erstarrungsablauf von Aluminium-Legierungen Der Erstarrungsablauf der Kupfer-Legierungen..-...' Ergänzende Ansichten zum Erstarrungsablauf Mathematische Lösungen für das Fortschreiten der Erstarrungsfronl Spezielle Charakteristiken der Erstarrung 190 8
4 4. Physikalische und technologische Vorgänge bei der Gußkörperbildung Lunkerung Volumenänderungen Lunkerproben Zusammenhang zwischen Lunkerverhalten und Erstarrungsablauf Das Volumendefizit von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen Die Lunkerung von Gußeisenlegierungen Die Lunkerung von Stahlguß Die Lunkerung von Aluminium-Legierungen Die Lunkerung von Kupfer-Legierungen Schwindung Gußspannungen Spannungsermittlung ' Einflußdes Werkstoffsund technologischer Bedingungen auf Gußspannungen Maßnahmen zur Verringerung der Gußspannungen Warmrisse Methoden zur Ermittlung der Warmrißneigung Die Warmrißneigung von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen Die Warmrißneigung von Aluminium- und Magnesium-Legierungen Die. Warmrißneigung von Kupfer-Guß- und Blei-Legierungen Speisesysteme Einleitung Klassifizierung der Speisesysteme Forderungen an Speisesysteme Anwendungsrichtlinien für Speisesysteme Theoretische und praktische Aspekte des Lunker-Speisungs-Phänomens Thermische Bedingungen Unbeeinflußte Speisererstarrung Beeinflussung der Speisererstarrung durch Isolation Beeinflussung der Speisererstarrung durch Aufheizung Lunkergeometrie Speisbares Gußstückvolumen Speisermodul und Speiserwirkung Gerichtete und gelenkte Erstarrung Speiserwirkungsbereich Speiserdimensionierung Speisergestalt Speiserproportionierung Speisergröße 304 9
5 5.12. Speiserdimensionierungsverfahren Fundamentalgleichung der Speiserdimensionierung Lunkergeometrisches Speiserbestimmungsverfahren Versuchsgestützte Speiserdimensionierungsverfahren für unterschiedliche Gußwerkstoffe Korrelation zwischen Versuchsdaten und Parametern geprüfter Gußstück- Speiser-Kombinationen Speiserdimensionierungsverfahren für Stahlguß, Gußeisen mit Lamellengraphit, Gußeisen mit Kugelgraphit und Temperguß Speiserdimensionierungsverfahren für Kupfer-Zink-Legierungen (Messing) und Kupfer-Aluminium-Legierungen (Aluminium-Bronze) Speiserdimensionierungsverfahren für Aluminium-Silizium-Legierungen (Silumin), Aluminium-Magnesium-Legierungen, Aluminium-Kupfer-Legierungen und Aluminium-Kupfer-Silizium-Legierungen Richtlinien zur Dimensionierung beheizter Speiser Gestaltungs- und Dimensionierungsrichtlinien für Speiserhälse Methoden zur Speiserhalsdimensionierung Theoretisch abgeleitete Methoden zur Speiserhalsdimensionierung Experimentell abgeleitete Vorschriften zur Speiserhalsdimensionierung Anleitung zu technologischen Berechnungen von Gieß- und Speisesystemen Anleitung und Beispiele zur Berechnung von Seitengießsystemen für Gußstücke aus Gußeisen Ausgangsdaten für die Berechnung Formfüllzeit Einheitliche Zufuhrelemente der Gießsysteme Graphische Bestimmungsmethode für Drosselgießsysteme Graphische Bestimmungsmethode für sich verjüngende Gießsysteme (für weniger beanspruchte Gußstücke) Anleitung und Beispiele zur Berechnung von Speisesystemen Beispiel zur Speiserberechnung nach verschiedenen Methoden für ein Gußstück aus Stahl Beispiel zur Speiserberechnung nach verschiedenen Methoden für ein Gußstück aus Gußeisen mit Kugelgraphit Beispiel zur Speiserberechnung nach verschiedenen Methoden für ein geometrisch einfaches Gußstück aus Gußeisen mit Kugelgraphit 366 Sachwörterverzeichnis
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