FH-D. Projekt: Gussteil 2006/2007

Transkript

1 FH-D Projekt: Gussteil 2006/2007

2 Grundlagen SANDGUSS Je nach Sandkörnung kann man unterschiedliche Oberflächen erzeugen. Der Sand kann zusätzlich die Flusseigenschaften des Metalls unterstützen, d.h. nicht alle Metalle sind dazu geeignet gegossen zu werden. Vor dem Gießen muss man das Metall erst auf die richtige Temperatur bringen, am besten etwas darüber, weil das Metall auf dem Weg vom Ofen zur Gussform etwas abkühlt. Wenn das Werkstück nach dem Vorgang dann abgekühlt ist, muss man die Formkästen öffnen und den Sand vom Werkstück entfernen. Das Ganze nennt man Guss in verlorener Form. Um eine Gussform zu erhalten, muss man zuerst ein Positiv bzw. ein Negativ erstellen Man brauch 2 Formkästen, um die Gussform herzustellen, in die jeweils eine Hälfte des zu fertigen Werkstücks eingelegt wird um diese mit Sand zu füllen.

3 Kokillenguss - Gießen in einer Dauerform - weniger Werkstoff-Verschleiß - wird genutzt für große Produktions-Serien, da die Herstellung sehr teuer ist -Positiv und Negativ werden aus Eisenlegierungen erstellt -ebenso werden die Kerne meist aus Gusseisen oder legiertem Stahl hergestellt! -Je nach dem Werkstoff der verwendet wird, lassen sich aus metallischen Dauerformen Stückzahlen von etwa gießen. - gute Maßgenauigkeit gegenüber dem Sandgussverfahren - schnellere Erstarrung an den Kokillenwänden -Beeinflussung der Gefüge-Ausbildung möglich d.h. es lässt sich ein härtender Effekt erzeugen z.b. durch späteres Anlassen! - weniger Werkstoff-Verschleiß

4 Kokille: Vor und Nachteile Eigenschaften der Kokille Der Werkstoff der Kokillen muss folgende Eigenschaften haben: - hoher Schmelztemperatur -Temperaturbeständigkeit -GeringeWärmeausdehnung - Hohe Temperaturwechselbeständigkeit - Verschleißfestigkeit - Gute Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit - Bearbeitbarkeit - nicht warmrissanfällig Vor- und Nachteile einer Dauerform + geringere Produktionsflächen + erhöhte Arbeitsproduktivität + erhöhtes Ausbringen + weniger Kernformstoff + reproduzierbare Maßgenauigkeit und somit niedrigerer Putzaufwand + verbesserte Oberflächengüte + rasche Abkühlung und bessere mechanische Eigenschaften des Gussteils - teuere Formen, weil diese meist aus Metall bestehen - geringe Nachgiebigkeit und Gasdurchlässigkeit - Gussteile mit hoher Eigenspannungs- und Warmrisswahrscheinlichkeit - Gussoberflächen mit hohen Härtewerten

5 ideen -Flaschenöffner -Zahnrad -Briefbeschwerer -Fernsehturm -Radschlager -Magnethalter -Kreisel -Becher -Stifthalter -Brieföffner

6 fertigungszeichnung - Als wir uns von den ganzen Ideen auf 3 Werkstücke (Zahnrad, Magnethalter, Fernsehturm) beschränkt hatten, fingen wir an die Werkstücke auf PRO-E zu zeichnen. - Wir setzten uns zusammen und überlegten, wie wir die Werkstücke am besten modellieren. - Als die Zeichnungen fertig waren schickten wir sie zur VDG zum überprüfen ob die Zeichnungen Giesgerecht sind. - Mit Absprache der VDG haben wir uns auf das Modelrad geeinigt. - Im Anschluss fingen wir an die Zeichnungen für Rapidprototyping zu verändern.

7 FERTIGUngszeichnung Hier als 3D CAD Modell

8 Rapid Prototyping Was ist Rapid Prototyping? Rapid Prototyping (RP) ist die direkte Herstellung eines Prototypen aus CAD Information eines Bauteils. Vom Modell zum Prototypen Es wird lediglich ein 3D-CAD-Modell mit den jeweiligen geometrischen Daten benötigt um einen Prototypen mittels Rapid Prototyping herzustellen. Das Modell wird lediglich als *.STL (Stereolitography Language) gespeichert, welches durch die Rapid Prototyping Software in dünne Schichten zerlegt wird. Dieser Vorgang wird auch Slicen genannt. Dadurch werden die benötigten Informationen von der Anlage verarbeitet und das Werkstück schichtweise aufgebaut.

9 Rapid Prototyping Dabei wird vorverdichtetes pulverförmiges Material in einem Pulverbett, unter Energiezufuhr eines Lasers, schichtweise aufgeschmolzen. Die Pulverpartikel die außerhalb des Wirkungsbereichs des Lasers sind bleiben in ihrem Zustand. Hier das Endprodukt

10 Kokillen-Fertigung Die Kokille wurde in einer CNC Fräsmaschine gefertigt. Aus Daten des Negativs der 3D CAD Zeichnung Die Firma Breuckmann stellte uns ihre Werkstatt sammt Gerätschaft zur Verfügung

11 Kokillen Fertigung Beim Herstellungsvorgang der Kokille wird ein Metallblock in der CNC-Maschine eingespannt. Die Form wird erst mit groben und danach immer feiner werdenden Fräsköpfen gefräst. Dies passiert vollautomatisch, außer das Ein- und Ausspannen.

12 Kokillen-Fertigung Hier ist das endgültige Produkt mit einem Wachsprobeguss. Die Kokille besteht aus zwei Platten, und einem Kern, der durch eine Seite durchgesteckt wird.

13 Gießen bei der VDG Nun muss nur noch unsere Aluminium-Legierung geschmolzen und unsere Form abgegossen werden, wie im Kurzfilm und den folgenden Fotos zu sehen ist.

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