TY - THES

T1 - Klassifizierung und Charakterisierung von verfahrensbedingten Gussfehlern in einem innovativen Kokillen-Giessverfahren

AU - Tucan, Klaus-Peter

N1 - gesperrt bis null

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - BMW entwickelt in Landshut das Injektor-Casting Gießverfahren. Es wird an einer Schwerkraftkokillen-Gießanlage erprobt. Das Verfahren ermöglicht eine neue innovative Herstellung von Zylinderköpfen und wurde in der vorangehenden Entwicklungszeit als zielführend befunden. In der Vorentwicklungsphase wurde das Verfahren an zwei Zylinderköpfen erprobt. Es handelt sich hierbei um einen Vierzylinder Zylinderkopf (interne Bezeichnung N20) und einen V8-Zylinderkopf (interne Bezeichnung N63). Bei der Herstellung der Zylinderköpfe im ICA-Verfahren treten vermehrt verfahrensbedingte Fehlstellen auf. Bei Dichheitsprüfungen sind die Gussteile im Bereich dieser Fehlstellen undicht. Folgende Unstersuchugen wurden im Zuge der Masterarbeit durchgeführt. Die Analyse der Fehlstellen der beiden Zylinderkopfarten wurde in zerstörender und zerstörungsfreier Prüfung durchgeführt. Zur zerstörungsfreien Prüfung wurden Dichtheitsprüfung und Computertomographie angewandt. Darüber hinaus wurde geprüft in wie fern sich das Quasar-Prüfverfahren zur Detektion der Oxidfeler eignet. Dafür wurden eine Anzahl Zylinderköpfe vom Typ N63 mit diesem Verfahren geprüft. Für die zerstörende Prüfung ist war es notwendig die Teile mehrfach zu brechen und die Fehlstellen freizulegen. Die Analysen wurden mit Hilfe der Labortechnik der BMW Group durchgeführt. Diese umfassten Rasterelektronenmikroskopie mit EDX Analyse, Stereo- und Lichtmikroskopie und Computertomographie mit Mikrofokus. Eine vergleichende Übersicht der Fehlerarten und ihren möglichen Entstehungsursachen, Rückschlüsse auf Prozessparameter und statistische Auswertungen wurde erstellt. In der begleitenden Simulation wurden Formfüllung, Temperaturführung und Oxidationsneigung während des Gießvorganges in Hinblick auf die Fehlerentstehung überprüft.

AB - BMW entwickelt in Landshut das Injektor-Casting Gießverfahren. Es wird an einer Schwerkraftkokillen-Gießanlage erprobt. Das Verfahren ermöglicht eine neue innovative Herstellung von Zylinderköpfen und wurde in der vorangehenden Entwicklungszeit als zielführend befunden. In der Vorentwicklungsphase wurde das Verfahren an zwei Zylinderköpfen erprobt. Es handelt sich hierbei um einen Vierzylinder Zylinderkopf (interne Bezeichnung N20) und einen V8-Zylinderkopf (interne Bezeichnung N63). Bei der Herstellung der Zylinderköpfe im ICA-Verfahren treten vermehrt verfahrensbedingte Fehlstellen auf. Bei Dichheitsprüfungen sind die Gussteile im Bereich dieser Fehlstellen undicht. Folgende Unstersuchugen wurden im Zuge der Masterarbeit durchgeführt. Die Analyse der Fehlstellen der beiden Zylinderkopfarten wurde in zerstörender und zerstörungsfreier Prüfung durchgeführt. Zur zerstörungsfreien Prüfung wurden Dichtheitsprüfung und Computertomographie angewandt. Darüber hinaus wurde geprüft in wie fern sich das Quasar-Prüfverfahren zur Detektion der Oxidfeler eignet. Dafür wurden eine Anzahl Zylinderköpfe vom Typ N63 mit diesem Verfahren geprüft. Für die zerstörende Prüfung ist war es notwendig die Teile mehrfach zu brechen und die Fehlstellen freizulegen. Die Analysen wurden mit Hilfe der Labortechnik der BMW Group durchgeführt. Diese umfassten Rasterelektronenmikroskopie mit EDX Analyse, Stereo- und Lichtmikroskopie und Computertomographie mit Mikrofokus. Eine vergleichende Übersicht der Fehlerarten und ihren möglichen Entstehungsursachen, Rückschlüsse auf Prozessparameter und statistische Auswertungen wurde erstellt. In der begleitenden Simulation wurden Formfüllung, Temperaturführung und Oxidationsneigung während des Gießvorganges in Hinblick auf die Fehlerentstehung überprüft.

KW - Oxid

KW - Fehlstelle

KW - Oxidationsneigung

KW - Einschluss

KW - Zylinderkopf

KW - Kokille

KW - Gießverfahren

KW - REM

KW - EDX

KW - Quasar

KW - CT

KW - oxite

KW - defect

KW - cylinder

KW - head

KW - gravity casting

KW - analysis

M3 - Masterarbeit

ER -