Untersuchung zur Wirkung von Kokillenkühlsystemen im Dauerformguss von Aluminium-Zylinderköpfen

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Zylinderköpfe und Motorblöcke aus Aluminiumlegierungen sind im Verbrennungsmotor großen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Um ein fehlerfreies und feines Gefüge in den kritischen Bauteilbereichen zu gewährleisten, sind hohe Abkühlraten bei der Erstarrung erforderlich, was durch die Verwendung metallischer Dauerformen mit Kühleinrichtungen erreicht wird. Für kurze Zykluszeiten, zum Senken der thermischen Werkzeugbelastung und zum Erzielen hoher und gleichbleibender Gussteilqualitäten ist die richtige Formtemperierung entscheidend. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Wirkung von Wasserkühlungen im Schwerkraftkokillenguss von Aluminiumzylinderköpfen anhand einer Kernpaket-Prototypeneinrichtung, bestehend aus einem Stahlbodenteil sowie Außen- und Innenkernen. Die erste Messreihe mit Thermoelementen und Thermokamera dient zum Erfassen des Abkühlverhaltens des Bodenteils in Abhängigkeit von der Kühlungskonfiguration ohne Einfluss der Schmelze. Die zweite Messreihe besteht in Gießversuchen mit den gleichen Kühlungskonfigurationen, wobei Temperaturkurven auch in den Gussteilen aufgezeichnet werden. Die beiden Versuchsreihen werden in der Finite-Differenzen-Simulation nachgebildet, um mit Hilfe der gewonnen Messwerte geeignete Wärmeübergangskoeffizienten und Randbedingungen zu ermitteln. Darüber hinaus wird im theoretischen Teil ein Überblick über Kühlmethoden beim Dauerformguss gegeben.

Details

Titel in ÜbersetzungInvestigation of the effects of internal water cooling in gravity die casting of aluminium cylinder heads
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Stauder, Bernhard, Mitbetreuer (extern), Externe Person
  • Schumacher, Peter, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung19 Dez. 2008
StatusVeröffentlicht - 2008