TY - THES

T1 - Untersuchung der Wirkung von lokalem Nachverdichten im Druckgießverfahren und Entwicklung einer geeigneten Versuchsform zur Bestimmung optimaler Nachverdichtungsparameter

AU - Künstner, David

N1 - gesperrt bis 21-10-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Gas- bzw. erstarrungsbedingte Porosität in Druckgussteilen ist zumeist mit einer erheblichen Minderung der mechanischen Kennwerte verbunden. Speziell in konstruktionsbedingten, sprunghaften Wanddickenübergängen kommt es zu überhitzten Stellen, sogenannten Hot-Spots, in denen sich vorrangig Mikroporosität in Form von aufgelockertem Gefüge formiert. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Druckgusswerkzeug zu entwickeln, um Maßnahmen zur lokalen Gefügeverbesserung mittels lokaler Nachverdichtung (Squeezen) unter praxisnahen Verhältnissen zu untersuchen. Neben einer fundierten Literaturrecherche wurden radioskopische und metallografische Untersuchungen an direkt bzw. indirekt gesqueezten Bauteilen aus der Industrie, hinsichtlich Gefügebeschaffenheit und Porositätsaufkommen, durchgeführt. Die Auswertung ergab, dass eine Kompensation erstarrungsbedingter Porosität bei Verwendung eines Squeeze-Pins und adäquaten Prozessparametern realisiert werden kann. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein Testwerkzeug konzipiert, welches als Doppelform ausgeführt ist, sodass in einem Abguss eine Probe und ein Referenzkörper hergestellt werden können. Die Geometrie des Probenkörpers wurde derart gewählt, dass sich an definierter Position ein Hot-Spot bildet und durch mechanische (und thermische) Maßnahmen dieser Bereich gezielt manipuliert werden kann. Mithilfe numerischer Simulationsmodelle wurde nach mehreren Evolutionsstufen und Optimierungsschritten ein Prototyp-Druckgusswerkzeug gefertigt. In einer ersten Versuchsreihe wurde die Funktionalität des Werkzeugs bestätigt.

AB - Gas- bzw. erstarrungsbedingte Porosität in Druckgussteilen ist zumeist mit einer erheblichen Minderung der mechanischen Kennwerte verbunden. Speziell in konstruktionsbedingten, sprunghaften Wanddickenübergängen kommt es zu überhitzten Stellen, sogenannten Hot-Spots, in denen sich vorrangig Mikroporosität in Form von aufgelockertem Gefüge formiert. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Druckgusswerkzeug zu entwickeln, um Maßnahmen zur lokalen Gefügeverbesserung mittels lokaler Nachverdichtung (Squeezen) unter praxisnahen Verhältnissen zu untersuchen. Neben einer fundierten Literaturrecherche wurden radioskopische und metallografische Untersuchungen an direkt bzw. indirekt gesqueezten Bauteilen aus der Industrie, hinsichtlich Gefügebeschaffenheit und Porositätsaufkommen, durchgeführt. Die Auswertung ergab, dass eine Kompensation erstarrungsbedingter Porosität bei Verwendung eines Squeeze-Pins und adäquaten Prozessparametern realisiert werden kann. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein Testwerkzeug konzipiert, welches als Doppelform ausgeführt ist, sodass in einem Abguss eine Probe und ein Referenzkörper hergestellt werden können. Die Geometrie des Probenkörpers wurde derart gewählt, dass sich an definierter Position ein Hot-Spot bildet und durch mechanische (und thermische) Maßnahmen dieser Bereich gezielt manipuliert werden kann. Mithilfe numerischer Simulationsmodelle wurde nach mehreren Evolutionsstufen und Optimierungsschritten ein Prototyp-Druckgusswerkzeug gefertigt. In einer ersten Versuchsreihe wurde die Funktionalität des Werkzeugs bestätigt.

KW - Druckguss

KW - Squeezen

KW - lokales Nachverdichten

KW - Aluminium Legierung

KW - Porosität

KW - Simulation

KW - high pressure die casting

KW - local squeezing

KW - porosity

KW - simulation

KW - aluminium alloy

KW - HPDC

M3 - Masterarbeit

ER -