TY - THES

T1 - Untersuchung zur Wirkung von Kokillenkühlsystemen im Dauerformguss von Aluminium-Zylinderköpfen

AU - Krammerbauer, Johannes

N1 - gesperrt bis null

PY - 2008

Y1 - 2008

N2 - 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.

AB - 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.

KW - Kokillenkühlsysteme Formtemperierung Kokillengießen Wärmeübergangskoeffizient Zylinderkopf

KW - internal water cooling gravity die casting cylinder head heat transfer coefficients

M3 - Masterarbeit

ER -