1. Urformen

Urformen ist das Fertigen eines festen Körpers aus formlosem Stoff durch Schaffen des Zusammenhalts.

Ablauf:

1.     Modell wird mithilfe von Konstruktionszeichnung erstellt

2.     Kerne aus Formsand für Hohlräume

3.     Modell wird in Kasten mit Formsand gelegt

4.     Formsand wird verfestigt

5.      Modell wird entnommen und Kern wird eingelegt

6.     Speiser wird eingelegt für Schmelze

7.     Steiger wird eingelegt für Luftzuvor

8.     Abguss Entformen und Entfernen der Gusstechnik

9.     Nachbearbeitung

Gusseisen mit Lamellengrafit

• Geringe Schmelztemperatur -> Günstiger und schonender

• Gut: Zerspanbarkeit, Dämpfung, Formstabilität & Gießeigenschaften

• Schlecht: Zugfestigkeit -> Nur auf Druck belasten

Gusseisen mit Kugelgraphit

• Sphärische Graphitform vermindert innere Kerbwirkung

• Dadurch besser: Zähigkeit und Festigkeit

• Dadurch schlechter: Zerspanbarkeit, Dämpfung, Wärmeleitfähigkeit

• GJS fließt im Speiser besser nach —> Besseres Speisungsverhältnis

Gusseisen mit Vermikulargraphitguss

• Graphitlamellen vollst. Abgerundet

• Eigenschaften liegen zwischen GJS und GJL

  • Zugfestigkeit, Zähigkeit, Dämpfung, Temp.-Leitfähigkeit, Bearbeitbarkeit, Vergießbarkeit

• Verwendung beim Dieselmotor aufgrund besserer Zerspanbarkeit besser als GJS und höherer Festigkeit GJL

Tempern: Wärmebehandeln von GJS

Nicht entkohlendes Glühen

• Ferritisches bis perlitisches Grundgefüge mit Graphitinseln (Temperkohle) schwarzer Temperguss GJMB

• —> Gute Eigenschaften auch im Kern

Entkohlendes Glühen

• Ferritisches Gefüge in Randbereichen und ferritisches mit perlitisches Gefüge im Kern – weißer Temperguss GJMW

• —> Gute Randeigenschaften

scharzer temperguss

• Höhere Schmelztemperatur

• Hohe Duktilität

• Bruchdehnung

Die Bestandteile sind in einem solchen Verhältnis, dass ein Phasenwechsel gleichzeitig von statten geht.

Volumen nimmt gleichmäßig ab

• Lunkerbildung

  • falsch angeordneter Speiser

  • unspeisbare Materialanhäufung

  • Vermeiden durch: heuverssche kreise

• Sandgussfehler

  • Schlackenstellen, loser Sand

• Verzug: Veränderung der Maße oder Form (Unterschiedliche Beanspruchung)

• Knotenpunkte beachten -> Mit Versatz, Dünnwandig, keine schroffen Übergänge

• Beanspruchungsgerecht -> Druck durch Innenwölbungen kompensieren

• Nachbearbeitungsgerecht -> Zugänglichkeit

Klassisches verfahren mit verlorener Form

1. Im Füllsand wird eine Mulde erzeugt & Modellsand gegeben.

   1. Formkasten rauf machen und beschweren, falls Form oben Konturen haben soll

2. Abdruck machen

3. Gießen

1. Unterkasten Formen, abheben, wenden

2. Oberkasten formen & aufsetzen

3. Beschweren

4. Gießen

5. Auspacken (Rüttler)

Charakteristisch: Modellplatte beheizt

Kein Kasten als stützendes Element notwendig

• Formstoff wird verdichtet, Modell rausgeschoben, Formkasten beiseite schieben, Fertig gepresste Form

• Formkasten in Maschine integriert

Maschinelles Pressen der Form! Die Formen sind so nah aneinander dass ich direkt gießen kann

Ober -und Unterkasten -durch Vakuum der Folien bilden.

Maske aus Croningsand wird an verlorenes Modell angebacken und danach wird es gehärtet und gegossen

Genaustes Verfahren

• Verlorenes Modell aus wachs mehrmal tauchen und besanden

• Schale bildet sich

• in diese kann gegossen werden

Verlorenes Modell vollständig im Kasten

Einpressen der Schmelze aus Warmhalteofen durch Kolbenhub + Auswerfen durch bewegliche Formhälfte

1. Gießkammer mit Schmelze füllen

2. Einpressen in Form durch Kolben + Auswerfen der Form

Starke Verdichtung durch Zentrifugalkraft

• Dichtes und feinkörniges Gefüge durch hohes Verdichten

Kunstoffgranulat im Extrudor plastifizieren und mit hohem druck in geteilte Dauerform. Anschließend auswerfen.

Kunststoffschlauch extrahieren und in geteilte Dauerform geben, Ende des Schlauchs schließen und von anderer Seite durch Druckluft in Innenkontur aufblasen. Schlauch wird davor erwärmt.

Modell elektrolytisch Beschichten, fertiges WS entfernen.

• sehr kleine und präzise Werkstücke

Herstellung von Hohlräume bzw. Innenkonturen

Material: Formsand

Modell z.B aus Holz, Kunststoff oder Metall

• wiederverwendbar

• Taktzeit kann verkürzt werden durch schnelles abkühlen

• feineres Gefüge der Gussteile

• Genauigkeit

• Oberflächengüte

Wieso verlorene Form? -> Dauerformen rentieren sich bei geringen Stückzahlen. Evtl. Schmelztemperatur zu hoch.

• Damit das Bauteil leichter entfernt werden kann.

• Innenkonturen herstellen.

• Entstehung Massivgussteil

Verloren -> Wachs oder Schaumstoff

Dauerform -> Kunststoff, Holz, Metall

Körper werden durch das Zusammenpressen von Pulver erzeugt. Anschließend wird dieser mit Temperaturbehandlung fertig gestellt. Deutlich unter T_S

Mechanisches Verfahren

• Zerkleinern fester Stoffe —> Mahlen

• Zerstäuben von Schmelzen —> Verdüsen

Physikalisch-Chemische Verfahren

• Reduktion von Metalloxiden

• elektrolytische Abscheidung

Es ist ein Pressteil mit entsprechendem Volumen und entsprechender Dichte Herzustellen. Das notwendige Füllvolumen lässt sich berechnen mit dem Füllfaktor F.

V_P -> Volumen Pressteil

V_F -> Volumen welches gefüllt werden muss

Auf den ersten 5% des Porengehaltes nehmen…

• Kerbschlagzähigkeit

• Härte

• Brucheinschnürung

• Festigkeit

stark ab.

Verdichtung —> Abnahme des Volumens

Das Schwinden beim Sintern hängt in der Hauptsache ab von der

• Pulverwerkstoffart

• Dichte des Presslings

• Sintertemperatur

• Sinterzeit

Zunehmende Porisität…

• Zugfestigkeit sinkt linear

• Bruchdehnung sinkt

• Kerbschlagzähigkeit sinkt

Metallpulver kann Kombi aus Partikeln sein.

Wenn elementares Pulver —> Zusatzstoffe

1. Pulver wird in Pressform vorverdichtet —> Grünling mit geringer Festigkeit

2. Teile werden Sinterprozess mit T unter T_S unterzogen

   1. Dichte und Festigkeit steigt

• Hohe Materialausnutzung

• Herstellung von Teilen aus WS, die sich sonst nicht mischen lassen

• einstellbare Porosität

Nachteile

• Pulverherstellung teuer

• Nur bis 2,3 kg

1. Reales Modell

2. CAD Modell generiert Schichten

3. Zusammenführen der einzelnen Schichten

4. Herstellung Schicht für Schicht

   
   

Bauteil wird nach jeder Schicht ein Stück weiter runter gefahren

Vorteile: Hohe Festigkeit, Gute Oberfläche —> Zahnmedizin

1.    Co2-Laser an Pulverstelle gesetzt und schmilzt erste Schicht auf

2.    Neue Pulverschicht wird aufgeschüttet

3.1 SLM: Pulver wird komplett erschmolzen

3.2 LS: Sintern unterhalb der der T_S, sodass sich Körper verbinden.

SLM: Metallteile mit entsprechender Festigkeit sind nach entfernen der Stützstrukturen direkt einsatzfähig

LS: Raue bis mittlere Oberfläche

Allgemein: Hohe Härte und komplexe Geometrie möglich

Nachteil -> Geundheitsschädlich

• Art 3D-Drucker

• Festes Material

• Düse spritzt auf die Stellen, wo Material hin soll

• Schicht für Schicht

• Mittlere Festigkeit

• Mittlere Oberfläche

• Dafür Günstig

-       Unterschied zu FLM: UV-Strahler zur Belichtung und Verfestigung des Materials  —> keine Erwärmung

-       Sehr gute Oberfläche

-       Geringe Festigkeit

-       Gut für Materialkombinationen und Schmuckstücke

Evtl für verlorene

-       Pulver wird über eine Flüssigkeit verfestigt

-       Pulverversorgungssystem + Walze sorgen für neue Pulverschicht

-       Schicht für Schicht

-       Geringe Festigkeit -> Eher für Prototypen

-       Einfach und kostengünstig

• Material: Papier oder Holz

• Bürotauglich

• Material bzw. Laminat wird festgerollt und danach an Stellen, wo es sich mit der Unterseite Verbinden soll über einen Laser erwärmt.