Schülpen
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104 Fehlerbeschreibungen: <strong>Schülpen</strong><br />
105<br />
Abb. 49: Großflächiges Teil aus GGL. Schülpe auf dem Oberteil des Gußstückes.<br />
Vergrößerung: 10 mm Bild = 8 mm<br />
Abhilfen<br />
Tongebundener Formsand<br />
• Bentonitgehalt im Formsand erhöhen.<br />
• Bentonitqualität mit höherer spezifischen Bindefähigkeit einsetzen.<br />
• Feinquarzanteile im Formsand erniedrigen.<br />
• Staubrückführung drosseln, ggf. Bentonite mit höherem<br />
Montmorillonitgehalt einsetzen<br />
• gröberen Quarzsand einsetzen<br />
• Bentonitaufbereitung verbessern. Mischzeiten verlängern.<br />
Altsandbefeuchtung durchführen<br />
• falls sinnvoll, Neusandmenge reduzieren, um Schamottesierungsgrad<br />
zu erhöhen<br />
• Wasserqualität verbessern. Von Brunnenwasser auf Stadtwasser<br />
wechseln. Teilentsalzung durchführen.<br />
Formanlage<br />
• Verdichtung reduzieren. Verdichtungskraft vermindern<br />
• auf gleichmäßige Sandverteilung und gleichmäßigere Formverdichtung<br />
achten<br />
Anschnitt- und Gießtechnik<br />
• Anschnitte verbessern, um örtliche Überhitzung durch zu<br />
große Metallmengen zu vermeiden<br />
• Kürzere Gießzeiten und damit kürzere Anstrahlzeiten anstreben<br />
Hintergrundinformationen<br />
Die <strong>Schülpen</strong>bildung ist ein typischer Fehler der bentonitgebundenen<br />
Formstoffe. Durch das einlaufende Metall wird die Oberfläche<br />
einer Form erhitzt. Das verdampfende Wasser kondensiert<br />
in tiefer gelegenen Schichten und schwächt die Bindung in den<br />
überfeuchteten Bereichen. Gleichzeitig erhöht sich die Druckspannung<br />
in den erhitzten Sandschichten durch Quarzausdehnung. Es<br />
kommt zur Ablösung von Oberflächenschalen.<br />
Die Fehlerneigung steigt mit zunehmender Druckspannung an<br />
und sinkt mit erhöhter Naßzugfestigkeit. 1 Über Druckspannungen<br />
Fehlerbeschreibungen: <strong>Schülpen</strong><br />
und deren Messungen wird in 2 berichtet. Bekannt ist, daß Druckspannungen<br />
bei höherer Packungsdichte der Quarzkörner zunehmen.<br />
Eine drastische Erhöhung findet beim Anstieg der Feinquarzanteile<br />
im Formsand statt.<br />
Die Naßzugfestigkeit als Kenngröße zur Ermittlung der <strong>Schülpen</strong>anfälligkeit<br />
wird in 3 und 4 beschieben. Der Einfluß unterschiedlicher<br />
Zusätze zum Formsand auf die Sandschalenbildung<br />
sind untersucht worden. Generell kann gesagt werden, daß alle<br />
Materialien, die die Naßzugfestigkeit erhöhen und die Druckspannungen<br />
senken, die Fehlergefahr vermindern.<br />
Bereits in 1 werden Calcium- und aktivierte Bentonite, Holzmehl,<br />
Torfmehl, inerte Feinstoffe, Quellbinder sowie Kohlenstaub<br />
untersucht. Eindeutig ist ermittelt worden, daß der Einsatz von<br />
Soda-aktivierten Bentoniten die Schülpneigung stark vermindert.<br />
Die starke Reduzierung der Sandschalenbildung durch den Zusatz<br />
von niedrigerweichenden Kohlenstoffträgern, welche die Druckspannungen<br />
abbauen, wird an anderer Stelle hervorgehoben. 5<br />
Über die Wirkungen von unterschiedlichen Steinkohlenstäuben<br />
auf Expansionsdruck und Naßzugfestigkeit wird in 6 berichtet. In<br />
der Arbeit wird eine verstärkte Erhöhung der Druckspannung bei<br />
Einsatz von Steinkohlen mit flüchtigen Bestandteilen von<br />
10 – 35 % festgestellt. Steinkohlengemische, die zusätzlich niedrigerweichende<br />
Kohlenstoffträger enthalten, reduzieren diese.<br />
Die Gefahr von <strong>Schülpen</strong>bildung bei Einsatz bentonitgebundener<br />
Formsande reduziert man durch Erhöhung des Bentonitgehaltes,<br />
Reduzierung der Feinquarzanteile und Einsatz gröberer Sandkörnung.<br />
Beim Auftreten solcher Fehler sollte auch der<br />
Aufbereitungsgrad des Sandes überprüft werden. Auch eine Versalzung<br />
des eingesetzten Wassers kann zum Auftreten von <strong>Schülpen</strong><br />
führen. In einigen Fällen konnten Fehler dieser Art durch den<br />
Einsatz von Teilentsalzungsanlagen vermieden werden.<br />
Bei sehr hohen Packungsdichten der Form kann eine geringe<br />
Erhöhung der Verdichtbarkeit der Fehlerbildung entgegenwirken.<br />
Ebenfalls kann man durch Änderung der Anschnitte Sandschalenbildungen<br />
vermeiden.