4 Fertigungsverfahren

Ähnliche Dokumente
Potenziale neu erschließen. Mit dem Lost Foam Gießverfahren

Praktikum Materialwissenschaft II. Zugversuch

Wie funktioniert Lost Foam? Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG / Abt. V-M / F. Mintenbeck Seite 1

Zugversuch. Carsten Meyer. Raum 110. Telefon: Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau

FTMT. Urformen. Urformverfahren. Hn Hn

1 Die elastischen Konstanten 10 Punkte

Wissen schafft Fortschritt

tgt HP 1996/97-4: Spannvorrichtung

3 D-Druck für industrielle Anwendungen

Metallzugversuch mit miniaturisierten Proben

Wirtschaftliche Fertigung mit Rapid-Technologien

The World of Additive Manufacturing. Frech Laser Melting. Prototypenbau. Kleinserien. Konturnahe Temperierung für Gießformen

Zugversuch. 1. Aufgabe. , A und Z! Bestimmen Sie ihre Größe mit Hilfe der vorliegenden Versuchsergebnisse! Werkstoffkennwerte E, R p0,2.

Zugversuch - Versuchsprotokoll

IHK-Prüfungsantrag Zusatzqualifikation Digitale Fertigungsprozesse

Handlungsfelder Additive Fertigungsverfahren. Dr.-Ing. Erik Marquardt VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik

Zugversuch - Metalle nach DIN EN 10002

Zugversuch. Laborskript für WP-14 WS 13/14 Zugversuch. 1) Theoretische Grundlagen: Seite 1

Zugversuch. Der Zugversuch gehört zu den bedeutendsten Versuchen, um die wichtigsten mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen zu ermitteln.

Arbeitsunterlagen für das Baustoffkunde-Praktikum. Stahlwerkstoffe

Zugversuch. Zugversuch. Vor dem Zugversuch. Verlängerung ohne Einschnürung. Beginn Einschnürung. Probestab. Ausgangsmesslänge L 0 L L L L

Gussteile aus Kupferwerkstoffen Ressourceneffizienz im Lost-Foam-Verfahren

Prüfung nach ift-richtlinie MO-01/1

QUALITÄT VON ADDITIVE MANUFACTURING UND DEREN GRENZEN

*) Revision Prüfbericht vom 19. Juli Charakteristische Tragkraft nach TRAV Rechenwert = 15,9 kn/m

Spannungs-Dehnungskurven

Verzerrungen und Festigkeiten

Prüfung nach ift-richtlinie MO-01/1

EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN FUNDICIONES FUMBARRI-DURANGO. 07/03/2013 Rev.: 01

Ein Unternehmen im Detail

Gießen von Zylinderköpfen für hoch belastete Dieselaggregate. Konstruktion und Anforder ungen an Aggregate

Zugversuch. Zug- E- Modul [MPa] σ max (Zug) [MPa] Carbongewebe (200g/ m²) Carbongewebe (200g/ m²) EP L+ Härter L

Prüfbericht P Prüfung des Epoxidharz-Systems. R&G Epoxydharz L und R&G Härter GL 1

Maschinenzeichnen und CAD-Einführung

Komplettlösungen im 3D - Druck: kompetente Beratung über die Möglichkeiten des 3D -Drucks bis zum fertigen Gussteil

tgt HP 2000/01-3: Getriebewelle

Zugversuch - Metalle nach DIN EN ISO

W E R K S T O F F K U N D E - L A B O R

Bachelorprüfung. "Werkstofftechnik der Metalle" am

7.4 Mechanische Eigenschaften

Designwettbewerb! Design eines zweckmäßigen und ausschließlich durch 3D-Druck herstellbaren Give Aways

Zugversuch. 1. Einleitung, Aufgabenstellung. 2. Grundlagen. Werkstoffwissenschaftliches Grundpraktikum Versuch vom 11. Mai 2009

Vom 3 D Druck Modell zum Stahlfeingussteil Von der Kundenidee zur zukunftsorientierten Gusslösung VDMA

7.2 Fließlänge und Formfüllung

FVK Kontrollfragen. 2. Nennen Sie aus werkstofftechnischer Sicht mögliche Versagensarten.

Arbeitsunterlagen für das Baustofftechnologie-Praktikum. Stahlwerkstoffe

Laserkopf. Bauteil. Layer Bauplattform

Neue Möglichkeiten zur additiven Fertigung von metallischen Mikrobauteilen

Prüfbericht Nr.: _101301_0008 z

MANUELLES FERTIGEN VON BAUTEILEN

Digitale Sandformherstellung

Vom Rapid Prototyping zum Additive Manufacturing. Lasersintern Einzeln oder in Serie

Kurzbezeichnung. EN AC AlSi7Mg0,6LT6. Legierungszusammensetzung Gießverfahren. L Feinguss S Sandguss D Druckguss K Kokillenguss.

Charakteristische Tragkraft nach TRAV Rechenwert = 3,4 kn/haltewinkel

3D-Druck von Prototypen- und Großserienteilen Christian Koenen GmbH HighTech Stencils

Lernsituation Stützbock

Semesterarbeit I. Stahl. Teil 1 Wi-Ing. Beuth Hochschule für Technik Berlin University of Applied Sciences

werkstoffkunde 2015 worgtsone.scienceontheweb.com - mailto: hush.com April intro 3

Die Verfestigung von alternativen Formgrundstoffen mit anorganischen Bindersystemen

Festigkeit und Versagen von Konstruktionswerkstoffen (FVK) SS2012

Fallstudie Einteiliges Werkzeug für technische Schläuche Strömungsoptimiertes Bauteil zur Extrusion von technischen Schläuchen

Anwendung additiver Fertigung im klassischen Leichtbau mit Composite-Strukturen

Verdichtung von tongebundenen Formsanden

- Vor- und Nachteile - Aktuelle Anwendungsbeispiele. Serienbeispiel V8 Diesel KGH Entwicklungsbeispiel R4 Diesel KGH

Zugfestigkeit von Werkstoffen

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR FERTIGUNGSTECHNIK UND ANGEWANDTE MATERIALFORSCHUNG IFAM GIESSEREITECHNOLOGIE VON DER IDEE ZUM PRODUKT

Lernsituation Spannprisma

tgt HP 1999/00-4: Sense

Jongen Werkzeugtechnik GmbH. High-Feed Vollhartmetallfräser VHM 419 & VHM 420

Programm V.0003 Biege- und Querkraftbemessung Kreisquerschnitt

YOUR PARTNER FOR INDUSTRIAL MATTERS

Prüfbericht P Prüfungen an einem. PVC-Hohlkehlenprofil. Schanz Bautenschutz Würzburger Str Suhl. J. Magner Dipl. Ing (FH) D.

1 Urformverfahren. 1.1 Gießen Verwendete Formelzeichen. α [ ] Formschrägenwinkel ρ G [kg/dm 3 ] Werkstoffdichte ρ K [kg/dm 3 ] Dichte des Kerns

Musterlösung zur Klausur Fertigungslehre MB im SS 13

Schachtabdeckungen quadratisch aus Sphäroguss inkl. Rahmen Kl. A 15 kn. Schachtabdeckungen quadratisch aus Sphäroguss inkl. Rahmen Kl.

Werkzeugbau Prototypenbau Stanztechnik Tiefziehen Spritzgießtechnik Wärmebehandlung Oberflächenbehandlung Galvanik

Zugversuch an Stahlblechen und -bändern mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm ausschließlich

Lunker in Stahlgussteilen (Scherenbolzen)

UNTERNEHMENSPRÄSENTATION PARARE GMBH MAYBACHSTRASSE FFRICKENHAUSEN T: 07022/

REINHEITSZEICHEN-VERBAND ZINK-DRUCKGUSS E.V.

GmbH. FEINGUSS KUNSTSTOFFTEILE - 3D-Druck. Innovativer Materialmix in Sachsens Fertigung Best Practice Dr.-Ing. T. Schubert

Prüfung nach ift Richtlinie MO-01/1, 4.1 und 4.2 sowie ÖNORM B , Anputz-Dichtleiste zwischen Rollladenschiene und WDVS

Fallstudie lierte Hochdruckreaktoren für die Prozessindustrie Potenziale des 3D-Drucks im Anlagen- und Apparatebau

TECHNISCHE INFORMATIONEN:

FH-D. Projekt: Gussteil 2006/2007

Composite Extrusion Modeling extrusionsbasierte additive Fertigung mit metallischen Werkstoffen

Kompetenz in Blech und Kunststoff

Tradition Zukunft braucht Herkunft

Laser-Metallbearbeitung. Baugruppen. Systeme. Prototypen. Lasertechnik. Ihr Zulieferer und Problemlöser

WAUKESHA FOUNDRY. A United Stars Company BRANCHENERFAHRUNG TECHNISCHES FACHWISSEN MODERNE TECHNOLOGIE

Simulation der Prozesskette beim Metallfolienhinterspritzen Entwicklung von Kunststoffbauteilen

tgt HP 1996/97-3: Fahrradrahmen

Wir fertigen Ihr Lochblech. Kundenspezifische Lochplatten-Lösungen Know-how aus 150 Jahren

Masterprüfung. Werkstofftechnik der Stähle

Fallstudie Schmiede-SLM-Hybrid Kombination der Verfahren Schmieden und Selective Laser Melting (SLM)

3D-Laser im Überblick

Materialdatenblatt. EOS StainlessSteel GP1 für EOSINT M 270. Beschreibung, Anwendung

Transkript:

4 Fertigungsverfahren Lost Foam Abguss werden die Modelle noch beschichtet und in binderlosen Formstoff eingeformt. Beim Einfließen der heißen Metallschmelze wird das Modell zersetzt und die Schmelze füllt den entstehenden Hohlraum detailgetreu aus. Die Herstellung individuell gestalteter Einzelteile als Prototypen oder Funktionsmuster sind mit dem Lost Foam Verfahren ebenso möglich wie eine Serienfertigung hoher Stückzahlen, wie es beispielsweise durch die BMW Group mit dem Zylinderkopf für den Reihen-Sechszylindermotor umgesetzt wird (Bild 1). Das Lost Foam Verfahren ermöglicht den Abguss von Aluminium, Gusseisen und Stahl gleichermaßen. Verfahrensablauf am Beispiel des Statorgehäuses für den Fraunhofer Radnabenmotor Im Folgenden sind die wesentlichen Prozessschritte des Lost Foam Verfahrens erläutert. Die schematischen Darstellungen zeigen beispielhaft das im Lost Foam Verfahren gegossene Statorgehäuse eines Radnabenmotors, der am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM entwickelt wurde (Bild 2). Besondere Merkmale dieses Gussteils sind ein direkt gießtechnisch hergestellter, durchgehender Wassermantel mit rückseitig austretenden, gebogenen Anschlusskanälen, der rechtwinklige Statormantel ohne Entformungsschräge und die Umsetzung dünner Wandstärken. Bild 2: Vom Modell zum Gussteil der Lost Foam gegossene Stator des Fraunhofer IFAM (Foto: IFAM) 196

Lost Foam Fertigungsverfahren 4 Bild 3: Konstruktive Zerlegung der Bauteilgeometrie des Statorgehäuses in einzelne hinterschnittsfreie Segmente [17] Konstruktionsphase Am Anfang des Fertigungsprozesses wird die zu fertigende Geometrie aus einem Polymerschaum aufgebaut. Hierzu wird die Bauteilgeometrie bereits in der Konstruktionsphase in einzelne Modellsegmente zerlegt, die für sich jeweils ohne Hinterschnitte auskommen. In Bild 3 ist die Segmentierung anhand des Statorgehäuses dargestellt. Erst durch das spätere Zusammenfügen zu einem Positivmodell entsteht die Komplexität des Gussteils. Durch diese Vorgehensweise unterscheidet sich das Lost Foam Gießverfahren wesentlich von allen anderen Gießverfahren und ermöglicht es, hoch komplexe Bauteile aus einfachen Segmenten aufzubauen und wirtschaftlich zu fertigen. 197

6 Formstoffe Hochtemperatur-Verformungsverhalten Bild 1: Die verwendete modifizierte Universalfestigkeitsprüfmaschine Platz vorhanden, um einen Ofen mit einer Maximaltemperatur von 1000 C über die Prüfeinrichtung zu fahren. Zur Ermittlung der Formstoffeigenschaften arbeitet die Maschine mit wassergekühlten Prüfstempeln zur Bestimmung von Druck-, Biege- und Zugfestigkeit. Die Prüfgeschwindigkeit in den Versuchen lag bei 10 mm/min. Die Kraft-Weg-Verläufe werden digital aufgezeichnet. Versuchsprogramm Für die Versuche wurden 7 kg-formstoffmischungen verwendet, Formgrundstoff ist immer Quarzsand H 32. Alle Formstoffmischungen enthalten 7 Masse-% Bentonit (0,49 kg). Die Mischungen 1 3 verwenden Ca-Bentonit, die Mischung 4 Na-Bentonit (Wyoming). Während die Mischungen 1 und 4 keine Additive enthalten, wurden für Mischung 2 2 % Kohle und für Mischung 3 2 % Zeolith als Additiv eingesetzt. 372

Hochtemperatur-Verformungsverhalten Formstoffe 6 Tabelle 1: Versuchsprogramm und Zusammensetzung der verwendeten Formstoffmischungen (Probekörpr nach AFS, zylindrisch mit 40 mm Höhe und 28 mm Durchmesser) Formstoffmischung Nr. 1 2 3 4 Sand H32 Bentonit Kalzium Natrium Additiv ohne Kohle Zeolith ohne Aufbereitung Umlauf 1 bis 6 Verdichtbarkeit 40 % Umlauf 7.1 Verdichtbarkeit 40 % Umlauf 7.2 Verdichtbarkeit 30 % Umlauf 7.3 Verdichtbarkeit 50% Prüfgrößen Wassergehalt [%] Verdichtbarkeit [%] Gründruckfestigkeit [N/cm²] Grünzugfestigkeit [N/cm²] Nasszugfestigkeit [N/cm²] Heißdruckfestigkeit [N/cm²] Prüftemperatur in [ C] 700 820 980 Bild 2: Die Verformungsenergie im Kraft-Weg-Diagramm 373

9 Werkstoff- und Gussteilprüfung Zugversuch Bild 3: Dehngrenze bei plastischer Extensometer-Dehnung, R p Bild 4: Dehngrenze bei gesamter Extensometer-Dehnung, R t Bild 5: Dehngrenze der Spannung für eine vorgegebene bleibende Dehnung, R p Bild 8:Höchstkraft, F m 576

Zugversuch Werkstoff- und Gussteilprüfung 9 Bild 9: Bearbeitete Proben mit rechteckigem Querschnitt Bild 10: Aus einem unbearbeiteten Abschnitt des Erzeugnisses bestehende Proben Anmerkung 1: Die gezeichnete Form der Probenköpfe ist als Beispiel zu verstehen Anmerkung 2: Zur Erklärung der eingekreisten Nummern siehe Tafel 1 577