Projekt Giessen [2.48 MB]

FH-D
2006/2007
Projekt: Gussteil

Grundlagen
SANDGUSS
Je nach Sandkörnung kann man unterschiedliche Oberflächen erzeugen.
Der Sand kann zusätzlich die Flusseigenschaften des Metalls unterstützen, d.h. nicht
alle Metalle sind dazu geeignet gegossen zu werden.
Vor dem Gießen muss man das Metall erst auf die richtige Temperatur bringen, am
besten etwas darüber, weil das Metall auf dem Weg vom Ofen zur Gussform etwas
abkühlt.
Wenn das Werkstück nach dem Vorgang dann abgekühlt ist, muss man die
Formkästen öffnen und den Sand vom Werkstück entfernen. Das Ganze nennt man
Guss in verlorener Form.
Um eine Gussform zu erhalten, muss man zuerst ein Positiv bzw. ein Negativ
erstellen
Man brauch 2 Formkästen, um die Gussform herzustellen, in die jeweils eine Hälfte
des zu fertigen Werkstücks eingelegt wird um diese mit Sand zu füllen.

Kokillenguss
- Gießen in einer Dauerform
- weniger Werkstoff-Verschleiß
- wird genutzt für große Produktions-Serien, da die Herstellung sehr teuer ist
-Positiv und Negativ werden aus Eisenlegierungen erstellt
-ebenso werden die Kerne meist aus Gusseisen oder legiertem Stahl hergestellt!
-Je nach dem Werkstoff der verwendet wird, lassen sich aus metallischen
Dauerformen Stückzahlen von etwa 5.000 – 80.000 gießen.
- gute Maßgenauigkeit gegenüber dem Sandgussverfahren
- schnellere Erstarrung an den Kokillenwänden
-Beeinflussung der Gefüge-Ausbildung möglich d.h. es lässt sich
ein härtender Effekt erzeugen z.B. durch späteres Anlassen!
- weniger Werkstoff-Verschleiß

Kokille: Vor und Nachteile
Eigenschaften der Kokille
Der Werkstoff der Kokillen muss folgende Eigenschaften haben:
- hoher Schmelztemperatur
-Temperaturbeständigkeit
-GeringeWärmeausdehnung
- Hohe Temperaturwechselbeständigkeit
- Verschleißfestigkeit
- Gute Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit
- Bearbeitbarkeit
- nicht warmrissanfällig
Vor- und Nachteile einer Dauerform
+ geringere Produktionsflächen
+ erhöhte Arbeitsproduktivität
+ erhöhtes Ausbringen
+ weniger Kernformstoff
+ reproduzierbare Maßgenauigkeit und somit niedrigerer Putzaufwand
+ verbesserte Oberflächengüte
+ rasche Abkühlung und bessere mechanische Eigenschaften des Gussteils
- teuere Formen, weil diese meist aus Metall bestehen
- geringe Nachgiebigkeit und Gasdurchlässigkeit
- Gussteile mit hoher Eigenspannungs- und Warmrisswahrscheinlichkeit
- Gussoberflächen mit hohen Härtewerten

ideen
-Flaschenöffner
-Zahnrad
-Briefbeschwerer
-Fernsehturm
-Radschlager
-Magnethalter
-Kreisel
-Becher
-Stifthalter
-Brieföffner

fertigungszeichnung
- Als wir uns von den ganzen Ideen auf 3 Werkstücke (Zahnrad, Magnethalter,
Fernsehturm) beschränkt hatten, fingen wir an die Werkstücke auf PRO-E zu
zeichnen.
- Wir setzten uns zusammen und überlegten, wie wir die Werkstücke am besten
modellieren.
- Als die Zeichnungen fertig waren schickten wir sie zur VDG zum überprüfen ob die
Zeichnungen Giesgerecht sind.
- Mit Absprache der VDG haben wir uns auf das Modelrad geeinigt.
- Im Anschluss fingen wir an die Zeichnungen für Rapidprototyping zu verändern.

FERTIGUngszeichnung
Hier als 3D CAD Modell

Rapid Prototyping
Was ist Rapid Prototyping?
Rapid Prototyping (RP) ist die direkte Herstellung eines Prototypen aus CAD –
Information eines Bauteils.
Vom Modell zum Prototypen
Es wird lediglich ein 3D-CAD-Modell mit den jeweiligen geometrischen Daten
benötigt um einen Prototypen mittels Rapid Prototyping herzustellen. Das Modell
wird lediglich als *.STL (Stereolitography Language) gespeichert, welches durch die
Rapid Prototyping Software in dünne Schichten zerlegt wird. Dieser Vorgang wird
auch Slicen genannt. Dadurch werden die benötigten Informationen von der Anlage
verarbeitet und das Werkstück schichtweise aufgebaut.

Rapid Prototyping
Dabei wird vorverdichtetes pulverförmiges Material in einem Pulverbett, unter
Energiezufuhr eines Lasers, schichtweise aufgeschmolzen. Die Pulverpartikel
die außerhalb des Wirkungsbereichs des Lasers sind bleiben in ihrem Zustand.
Hier das Endprodukt

Kokillen-Fertigung
Die Kokille wurde in einer CNC Fräsmaschine gefertigt.
Aus Daten des Negativs der 3D CAD Zeichnung
Die Firma Breuckmann stellte uns ihre Werkstatt sammt Gerätschaft zur
Verfügung

Kokillen Fertigung
Beim Herstellungsvorgang der Kokille wird ein Metallblock in der CNC-Maschine
eingespannt.
Die Form wird erst mit groben und danach immer feiner werdenden Fräsköpfen
gefräst.
Dies passiert vollautomatisch, außer das Ein- und Ausspannen.

Kokillen-Fertigung
Hier ist das endgültige Produkt mit einem Wachsprobeguss.
Die Kokille besteht aus zwei Platten, und einem Kern, der durch eine
Seite durchgesteckt wird.

Gießen bei der VDG
Nun muss nur noch unsere Aluminium-Legierung geschmolzen
und unsere Form abgegossen werden, wie im Kurzfilm und den folgenden Fotos
zu sehen ist.