Schülpen

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104 Fehlerbeschreibungen: Schülpen 105 Abb. 49: Großflächiges Teil aus GGL. Schülpe auf dem Oberteil des Gußstückes. Vergrößerung: 10 mm Bild = 8 mm Abhilfen Tongebundener Formsand • Bentonitgehalt im Formsand erhöhen. • Bentonitqualität mit höherer spezifischen Bindefähigkeit einsetzen. • Feinquarzanteile im Formsand erniedrigen. • Staubrückführung drosseln, ggf. Bentonite mit höherem Montmorillonitgehalt einsetzen • gröberen Quarzsand einsetzen • Bentonitaufbereitung verbessern. Mischzeiten verlängern. Altsandbefeuchtung durchführen • falls sinnvoll, Neusandmenge reduzieren, um Schamottesierungsgrad zu erhöhen • Wasserqualität verbessern. Von Brunnenwasser auf Stadtwasser wechseln. Teilentsalzung durchführen. Formanlage • Verdichtung reduzieren. Verdichtungskraft vermindern • auf gleichmäßige Sandverteilung und gleichmäßigere Formverdichtung achten Anschnitt- und Gießtechnik • Anschnitte verbessern, um örtliche Überhitzung durch zu große Metallmengen zu vermeiden • Kürzere Gießzeiten und damit kürzere Anstrahlzeiten anstreben Hintergrundinformationen Die Schülpenbildung ist ein typischer Fehler der bentonitgebundenen Formstoffe. Durch das einlaufende Metall wird die Oberfläche einer Form erhitzt. Das verdampfende Wasser kondensiert in tiefer gelegenen Schichten und schwächt die Bindung in den überfeuchteten Bereichen. Gleichzeitig erhöht sich die Druckspannung in den erhitzten Sandschichten durch Quarzausdehnung. Es kommt zur Ablösung von Oberflächenschalen. Die Fehlerneigung steigt mit zunehmender Druckspannung an und sinkt mit erhöhter Naßzugfestigkeit. 1 Über Druckspannungen Fehlerbeschreibungen: Schülpen und deren Messungen wird in 2 berichtet. Bekannt ist, daß Druckspannungen bei höherer Packungsdichte der Quarzkörner zunehmen. Eine drastische Erhöhung findet beim Anstieg der Feinquarzanteile im Formsand statt. Die Naßzugfestigkeit als Kenngröße zur Ermittlung der Schülpenanfälligkeit wird in 3 und 4 beschieben. Der Einfluß unterschiedlicher Zusätze zum Formsand auf die Sandschalenbildung sind untersucht worden. Generell kann gesagt werden, daß alle Materialien, die die Naßzugfestigkeit erhöhen und die Druckspannungen senken, die Fehlergefahr vermindern. Bereits in 1 werden Calcium- und aktivierte Bentonite, Holzmehl, Torfmehl, inerte Feinstoffe, Quellbinder sowie Kohlenstaub untersucht. Eindeutig ist ermittelt worden, daß der Einsatz von Soda-aktivierten Bentoniten die Schülpneigung stark vermindert. Die starke Reduzierung der Sandschalenbildung durch den Zusatz von niedrigerweichenden Kohlenstoffträgern, welche die Druckspannungen abbauen, wird an anderer Stelle hervorgehoben. 5 Über die Wirkungen von unterschiedlichen Steinkohlenstäuben auf Expansionsdruck und Naßzugfestigkeit wird in 6 berichtet. In der Arbeit wird eine verstärkte Erhöhung der Druckspannung bei Einsatz von Steinkohlen mit flüchtigen Bestandteilen von 10 – 35 % festgestellt. Steinkohlengemische, die zusätzlich niedrigerweichende Kohlenstoffträger enthalten, reduzieren diese. Die Gefahr von Schülpenbildung bei Einsatz bentonitgebundener Formsande reduziert man durch Erhöhung des Bentonitgehaltes, Reduzierung der Feinquarzanteile und Einsatz gröberer Sandkörnung. Beim Auftreten solcher Fehler sollte auch der Aufbereitungsgrad des Sandes überprüft werden. Auch eine Versalzung des eingesetzten Wassers kann zum Auftreten von Schülpen führen. In einigen Fällen konnten Fehler dieser Art durch den Einsatz von Teilentsalzungsanlagen vermieden werden. Bei sehr hohen Packungsdichten der Form kann eine geringe Erhöhung der Verdichtbarkeit der Fehlerbildung entgegenwirken. Ebenfalls kann man durch Änderung der Anschnitte Sandschalenbildungen vermeiden.
106 Fehlerbeschreibungen: Schülpen 107 Fehlerbeschreibungen: Schülpen Literatur 1 Patterson, W.; Boenisch, D. Das Schülpendiagramm für Naßgußsande Gießerei 51, 1964, S. 634 – 641 2 Patterson, W.; Boenisch, D. Spannungsmessungen an erhitzten Formsanden Gießerei 51, 1964, S. 545 – 550 3 Patterson, W.; Boenisch, D. Die Bedeutung der Festigkeit feuchter tongebundener Formsande, insbesondere der Naßzugfestigkeit Gießerei techn. wissenschaftliche Beihefte 13, 1961, S. 157 4 Patterson, W.; Boenisch, D. Durch Ausdehnung grüner Gießereiformsande verursachte Gußfehler Gießerei 48, 1961, S. 81 – 87 5 Patterson, W.; Boenisch, D.; Gabler, K. Mechanische und thermische Eigenschaften getrockneter Formsande, ihre Gesetzmäßigkeiten und Beziehungen zu Sandausdehnungsfehlern Gießerei, techn. wiss. Beih. 15, 1963, S. 25 – 44 6 Boenisch, D.; Patterson, W. Wirkung des Kohlenstaubes in Naßgußsand Gießerei 54, 1967, S. 465 – 471 Weitere Literatur ➝ Schröder, A. Versuche und Steuereingriffe zur Vermeidung des Fehlerpaares »Schülpen u. Penetrationen« beim Gießen in Sandformen Gießereiforschung 37 , 1985, S. 145 – 151 ➝ Gilliland, R. G. Quarzsandumwandlungen an der Grenzfläche Metall / Formstoff während und nach der Erstarrung (vorläufiger Bericht) Trans. Amer. Foundrym. Soc. 82, 1974, S. 301 – 308 (engl.) ➝ Boenisch, D. Gußfehler durch Bruch von Grünsandformen während des Gießens Trans. Amer. Foundrym. Soc. 82, 1974, S. 513 – 518 (engl.) ➝ Woodliff, E. E. Einfluß von Erdalkalien auf die Schockausdehnung von Formsanden Trans. Amer. Foundrym. Soc. 82, 1974, S. 349 – 354 ➝ Bonacic, Z. Analyse der Schülpneigung von Formsandmischungen unter Betriebsbedingungen Ljevarstvo 22, 1975, S. 27 – 33 (kroat.) ➝ Schröder, A.; Macherauch, E. Schülpversuche an strahlungsbeheizten, ebenen Formdecken aus tongebundenem Quarzsand Giess.-Forsch. 27, 1975, S. 145 – 148 ➝ Katashima, S.; Matsuura, M. Beziehungen zwischen dem Verhalten von kondensierten Wasserschichten und Schülpfehlern an Gußstücken Imono 48, 1976, S. 3 – 8 (japan. m. engl. Zusammenfass.) ➝ Katashima, S.; Matsuura M. Mechanismus der Schülpenbildung durch kondensierte Wasserschichten Imono 48, 1976, S. 92 – 97 (japan. m. engl. Zusammenfass.) ➝ Middleton J. M.; Wraith, E. Schülpversuch für Formsande. Foundry Trade J. 140, 1976, S. 377 – 78, 381 – 382 u. 385 (engl.) ➝ Thiele, R.; Macherauch, E. Druckversuche an texturbehafteten Bentoniten mit unterschiedlichen Wassergehalten Gieß.-Forsch. 28, 1976, S. 109 – 120 ➝ Thiele, R.; Macherauch, E. Scherversuche an texturbehafteten Bentoniten mit unterschiedlichen Wassergehalten Giess.-Forsch. 28, 1976, S. 121 – 126 ➝ Gawlikowska, M.; Wychota, E.; Michalak, A.. Gamix – ein Zusatz für synthetische Grünsande Przegl. Odlewn. 28, 1976, S. 101 – 104 (poln.) ➝ Rochier, M. Naßzugfestigkeit tongebundener Quarzsande Fonderie 31, 1976, S. 371 – 384 (franz.) ➝ Ferrero, G.; Vittone, F. Einsatz von Olivinsand Fond. Ital. 27, 1978, S. 5 – 14 (ital.) ➝ Schröder, A.; Macherauch, E. Zur Temperaturverteilung in strahlungsbeheizten, ebenen Formdecken aus tongebundenem Quarzsand Giess.-Forsch. 29, 1977, S. 41 – 46 ➝ Schröder, A. Kritische Betrachtung von Prüfmethoden und Kenngrößen zur Erfassung der Schülpneigung Gießerei-Rundschau 32, 1985, S. 5 – 13 ➝ Gawlikowska, M.; Ryglicki, R. Untersuchung der die Schülpneigung beeinflussenden Vorgänge in der Kondensationszone tongebundener Formsande Gießereiforschung 34, 1982, S. 147 – 152 ➝ Boenisch, D.; Ruhland, N. Naßgußformen durch sinkende Verformbarkeit gefährdet Gießerei 74, 1987, S. 69 – 76, 190 – 194 ➝ Tartera, J.; Plana, F.; Lopez-Soler, A. Int. Gießereikongreß, Lissabon 1986, Vortrag Nr. 20 ➝ Vittone, F. Fond. Ital. 22, 1988, S. 73 ➝ Hepler, D. Vermeidung von durch Ausdehnung der Grünsandformen bedingten Gußfehlern Foundry Managem. Technol. 1082, 1980, S. 189 – 190 u. 192 ➝ Schumacher, J.S. Zusammenhang zwischen Gußfehlern und Sandkontrolle Foundry Managem. Technol. 109, 1981, S. 34, 36, 39 – 40 (engl.) ➝ Levelink, H. G. Das Verhalten von grünem Formsand während einer plötzlichen Erhitzung im Hinblick auf das Entstehen von Gußfehlern Gießerei 45, 1958, S. 1 – 9
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