Wirtschaftlichkeit

Ich habe bei einem Gussteil, das im Grünsand gefertigt wurde, immer wieder im oberen Bereich ausgedehnte, raue Oberflächen, die häufig zum Ausschuss führen und Kosten und Zeit intensiver Nacharbeit verursachen. Wie kann ich diese Fehler abstellen?

Unsere globalen Experten empfehlen:

Es könnte sich in diesem Fall um einen Penetrationsfehler handeln.

Dieser Fehler kann bei allen im Sandformverfahren (vorzugsweise im Grünsandverfahren) hergestellten Gussteilen auftreten, unabhängig vom Werkstoff. Penetrationen treten besonders an Stellen starker Aufheizung der Formteile wie an Kanten oder an Anschnitten, an Stellen schwacher Verdichtung des Formstoffes sowie bei dickwandigen Gussstücken auf. Der Gussfehler befällt häufig ganze Gussstückpartien und ist am Gussstück mit bloßem Auge wie in Ihrem Fall erkennbar.

Mögliche Ursachen für einen solchen Defekt können eine zu hohe Feuchtigkeit im Grünsand (“freies” Wasser), eine zu hohe oder ungleichmäßig verdichtete Form sowie eine zu hohe Gießgeschwindigkeit oder mangelnde Abführung der Formgase aus dem Formhohlraum sein. Wir empfehlen daher vier verschiedene Bereiche zu überprüfen und gegebenenfalls zu optimieren.

Der erste Bereich ist der Formstoff: Hier sollte man darauf achten, thermisch stabilen Bentonit mit hohem Montmorillonit-Gehalt einzusetzen, was dazu führt, dass der Anteil an inerten Feinstoffen sowie auch der Wasserbedarf reduziert wird. Einen positiven Effekt kann ebenso eine Drosselung der Staubrückführung herbeiführen. Weiterhin sollte hier ein Augenmerk auf den Aufbereitungsgrad des Grünsandes geworfen werden. Es ist möglich, den Altsand vorzubefeuchten, die Wasseraufnahme des Bentonits zu beschleunigen oder eventuell die Mischzeiten zu verlängern. Der Einsatz von feineren Kernsanden oder feinerem Neusand als Umlaufsand, bei denen die Sandkörnung reduziert ist, kann helfen, den von Ihnen beschriebenen Defekt zu vermeiden. Bitte beachten Sie dabei jedoch, dass die AFS Zahl des Sandes nie unter 60 liegen darf; hilfreich ist es, die Gasdurchlässigkeit der Formstoffmischung zu prüfen. Eine weitere Möglichkeit für Verbesserung ist der Einsatz von Materialien mit geringer Koks- aber höherer Glanzkohlenstoffbildung.

Zweitens sollten Sie speziell an der Formanlage überprüfen, ob hier die Verdichtung absolut gleichmäßig und so gering wie möglich eingestellt ist. Dazu sollten Sie die Formhärte prüfen und ggf. den Verdichtungsdruck reduzieren. Bei alledem sollte die Formanlage eine gleichmäßige Sandeinfüllung in die Formkästen gewährleisten.

Drittens könnte bei den genutzten Formen und Kernen ein Schlichten der Teile bzw. eine Erhöhung der Schichtdicke bei gefährdeten Konturen der Formen und / oder Kerne eine wirksame Maßnahme darstellen.

Zuletzt können Sie bei der Anschnitt- und Gießtechnik Einfluss nehmen, indem Sie überprüfen, ob die Modellabstände eventuell zu gering ausgelegt sind. Erhöhen Sie die Abstände, vermeiden Sie dabei Hot Spots.

Weiterhin können Sie hier versuchen, die Form mit Luftpfeifen auszustatten, um die Giessgase abzuführen. Zur Vermeidung von Wasserkondensation beim Nassguss können gefährdete Formpartien mit einem wasserresistenten Trennmittel besprüht werden.
Die Formfüllung kann durch eine Veränderung im Anschnitt-System optimiert werden, indem die Gießgeschwindigkeit reduziert wird.

Sollte nach Überprüfung aller genannten Punkte das Problem immer noch bestehen, dann kontaktieren Sie bitte unseren ASK-Tech Service.

F: Wir müssen geschmolzenes Metall für ein großes Gussteil filtern, um Einschlüsse zu beseitigen und die Bearbeitungskosten zu senken, aber die derzeit verfügbaren Filtertechnologien sind unzureichend - vor allem, weil das Filtermaterial während der Gießsequenz zu schnell "verstopft". Welche Produkte gibt es, um dieses Problem zu lösen?

A: Für dieses Problem gibt es verschiedene technische Lösungen, die Sie in Betracht ziehen können. Die erste wäre, Ihr Anschnittsystem so einzurichten, dass es mehrere Filter nutzt, um die erhöhte Kapazität zu bewältigen, die für das Gießen großer Gussteile erforderlich ist. Eine weitere Lösung wäre die Filterung durch ein Bauteil mit mehreren Filtern oder einem Filter mit größerer Oberfläche, wie z. B. ein rohrförmiger Filter. Eine dritte Möglichkeit bestünde darin, einen Filter zu finden, der die gleichen Eigenschaften wie ein herkömmlicher Filter aufweist und so konstruiert ist, dass er die erhöhte Kapazität bewältigen kann - und dennoch die erforderlichen Filtrationsfähigkeiten bietet, um die von Ihnen beschriebenen Einschlüsse zu beseitigen. Von diesen drei Möglichkeiten wäre die dritte Option am einfachsten zu realisieren,  und nebenbei am kostengünstigsten. Als Nächstes müssten Sie bei all den Metallfiltertechnologien, die es gibt, einen solchen Filter finden: der beste Ort, ein solches ideales Produkt zu finden, ist der zunehmende Bereich der additiven Fertigung. Mit anderen Worten, ein "3D-gedruckter Filter". Kürzlich hat ASK Chemicals seine EXACTPORE 3D-Linie vorgestellt, die alle Voraussetzungen erfüllt, um Ihr Problem zu lösen. Diese Filter bieten Eisen- und Stahlgießereien (sowie Feingießern) neue und effizientere Filtrationsmöglichkeiten für höchste Gussqualität. Dank ihres besonders ausgeklügelten und durchdachten Designs bieten die EXACTPORE 3D-Filter höchste strukturelle Integrität und damit Sicherheit und Effizienz im Einsatz. Die Metallreinheit ist eine der wichtigsten Anforderungen für Gießereien:  „State of the Art“der Schmelzefiltration sind gesinterte keramische Schaumstofffilter, aber gerade die Struktur der Filterschäume bringt auch diese Form der Filtration an ihre Grenzen. Während des keramischen Beschichtungs- und Sinterprozesses können sich im Inneren der Filterstruktur winzige Partikel bilden, die nur geringfügig mit dem Grundmaterial versintert sind. Beim Durchströmen des Filters können sich diese Partikel ablösen, was die Reinheit der Schmelze beeinträchtigt und zu Einschlüssen im Gussteil führen kann. Die hohe strukturelle Integrität der EXACTPORE 3D-Filter gewährleistet die Abwesenheit loser Partikel und verhindert so eine Verunreinigung der Schmelze durch so genannte Filterbits und zeitaufwändige Nacharbeit. Ein weiterer Vorteil der neuen Filtergeneration ist ihre höhere Durchflussleistung. Aufgrund der Gleichmäßigkeit des Porendesigns und der strukturell gleichbleibenden Geometrie ist die Durchflusskapazität der EXACTPORE 3D-Filter deutlich höher als bei gesinterten Schaumkeramikfiltern mit gleicher Filter- und Porengröße und bietet Gießereien damit die Möglichkeit, die Produktivität in der Fertigung weiter zu steigern. Die Gleichmäßigkeit des Porendesigns und die strukturelle Integrität der neuen Filter reduziert zudem die Turbulenzen im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen erheblich und schützt in hohem Maße vor Reoxidation durch mitgerissene Luft. Tatsächlich gelangen kaum noch Verunreinigungen in die Form, was zu weniger Nacharbeit, verbesserter Oberflächenqualität und geringeren Ausschussraten führt und letztlich die Rentabilität erhöht. "Schließlich werden unsere neuen Filter so hergestellt, dass die Designmöglichkeiten nahezu grenzenlos sind", so Bob Gage, Market Manager-Filters, über die Flexibilität und Variabilität, die dank der additiven Fertigung der neuen EXACTPORE 3D-Filter möglich ist. "Mit unseren neuen Filtern gibt es fast keine Einschränkungen, was das Porendesign angeht", betonte er. "Wir können nahezu jede - auch unkonventionelle - Porengröße herstellen, um die bestmögliche Filterqualität mit konstanten Durchflusseigenschaften zu gewährleisten.

A: Die gegossene Tonnage ist ein wichtiger Indikator für die Produktivität in der Gießerei - insbesondere beim Sandguss.  Sie ist seit mehreren Jahrzehnten rückläufig, was auf verschiedene Faktoren zurückzuführen ist (z. B. Leichtbaukonstruktionen in der Automobilindustrie, auch für Elektrofahrzeuge).

Darüber hinaus hat die Branche heute an Attraktivität eingebüßt, was sich auf das Arbeitskräfteangebot auf Grund von Umweltbedenken (z. B. VOCs), gefährlichen Arbeitsbedingungen und schlechten Löhnen auswirkt. Verständlicherweise haben viele OEMs in den letzten Jahrzehnten ihre Betriebe in kostengünstigere Schwellenländer verlagert (z. B. China, Mexiko, Türkei usw.). Diejenigen Hersteller, die dies nicht konnten, haben diese Belastungen alleine getragen oder wurden zum Teil von den Serviceleistungen ihrer Zulieferer/Partner unterstützt.

Der Arbeitskräftemangel sollte erneut als ein ernsthaftes Hindernis für die Gießereiindustrie und ihre allgemeine Wettbewerbsfähigkeit hervorgehoben werden. In jüngster Zeit waren die Hersteller in etablierten Regionen (z. B. USA, Deutschland) gezwungen, "schlank" zu arbeiten, um mit den Unternehmen in den Schwellenländern wettbewerbsfähig zu bleiben.

Ebenso waren die großen Anbieter von Gießerei-Verbrauchsmaterialien gezwungen, ihre Serviceangebote zu reduzieren, wie z. B. spezielle Großtankanwendungen mit voll ausgestatteter Telemetrieausrüstung für die Mengenverfolgung der Lieferungen. Dazu ist selbst technisches Fachwissen schwerer zu bekommen, da erfahrene Techniker und Metallurgen aus der Branche ausscheiden und weniger Experten bereit sind, ihre Arbeit und Verantwortung zu übernehmen.

Zu diesen Herausforderungen kommt noch die anhaltende globale Pandemie hinzu. Vor allem im Jahr 2020 haben wir einen erhöhten Bedarf an technischer Unterstützung festgestellt, da die Türen der Gießereien für Lieferanten geschlossen blieben, um die Ausbreitung von COVID-19 zu verhindern.

Der Virtual Field Service, ein bis dahin unbekannter Begriff, funktionierte in erster Linie über Ad-hoc-Anrufe mit Apple Facetime, die sich unter den richtigen Umständen (z. B. gute Mobilfunkverbindung/Wi-Fi) als nützlich erwiesen.

Leider litten jedoch viele Kunden entweder unter einer schlechten Verbindung oder benötigten eine umfassendere Anleitung und Dokumentation als nur eine visuelle Hilfe. Vor diesem Hintergrund hat ASK Chemicals ein neues virtuelles Servicekonzept entwickelt, das den bekannten technischen Service vor Ort ergänzt.

ASKNow - der Virtual Field Service- ermöglicht es, "Fälle" zu erstellen, die Dokumente, Bilder und Videoinhalte enthalten. Die Teams von Kunden und ASK Chemicals verwenden Live-Anmerkungen und andere nützliche Werkzeuge, um besser an ihren Fällen zusammenzuarbeiten. Was das Serviceangebot von anderen abhebt, sind einzigartige Funktionen, die vor allem für die Gießereiindustrie von Vorteil sind:

- Video-/Audiooptionen mit niedriger Bandbreite für entfernte Standorte;
- Schnelle und einfache Kommentierung (Bilder/Videos);
- Möglichkeit der Videoaufzeichnung und der Verbindung mit Live-Streaming-Headsets von Drittanbietern;
- Cloud-basierte Zusammenarbeit bei kommentierten Dateien für eine nahtlose Übertragung von Informationen;

Der Virtual Field Service von ASKNow ist eine Service-Option für unsere Kunden, die eine schnelle und effiziente Alternative darstellt, wenn ein traditionelles persönliches Beratungsgespräch nicht erforderlich ist. Mit der Einführung von ASKNow sind wir in der Lage, unsere Kunden kurzfristig zu unterstützen. Lange Wartezeiten und im schlimmsten Fall Produktionsausfälle gehören mit ASKNow der Vergangenheit an.