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GIESSEREI-RUNDSCHAU 60 (2013) HEFT 1/2Einsatz der Schnellen Computertomographie zurPorositätsbewertung an DruckgussteilenEvaluation of Porosity in Pressure Die Casting Parts by Application of Rapid ComputertomographyProf. i. R. Dr.-Ing.habil.Dr.h.c.mult. Eberhard Ambos,nach Studium der Gießereitechnik an derBergakademie Freiberg Tätigkeit in mehrerenBetrieben, danach Lehrstuhlinhaberfür Urformtechnik Universität Magdeburg.Derzeit selbständiger Berater.Dipl.-Ing. Wolfgang Besser,Studium der Konstruktionstechnik an derUniversität Magdeburg. Der beruflicheWerdegang führte über verschiedene Stationenin Konstruktion und Entwicklungzu Druckguss Heidenau GmbH in Dona/Dresden, seit 2005 dort Leiter der Entwicklung.Dipl.-Phys. Stefan Teuber,COO/Werkleiter Druckguss Hoym GmbH,Nach Lehre in einer Giesserei Studium derPhysik an der Universität Paderborn. DanachStationen in Stab und Linie in AluundStahl verarbeitenden Betrieben, zuletzt8 Jahre Geschäftsführer für eine börsennotierteBeteiligungsgesellschaft, seitHerbst 2011 in der DGH-Group.Dr.-Ing. Oliver Brunke,promovierte nach seinem Physikstudiuman der Universität Bremen über die quantitativeAnalyse von Metallschäumen mittelsRöntgen-Computertomographie. Seit2006 zunächst Applikationsingenieur, seit2008 Produktmanager für Computertomographiebei der GE Sensing & InspectionTechnologies GmbH in Wunstorf/D.Dr.phil. Dirk Neuber,Studium der Geschichts- Politik- undRechtswissenschaften an der UniversitätHannover, Promotion in NiedersächsischerEnergie- und Umweltgeschichte. PRund Produktmarketing in verschiedenenIndustriebranchen, seit 2006 Produktmarketingfür 2D Röntgeninspektionssystemeund Computertomographen bei der GESensing & Inspection Technologies GmbH in Wunstorf/D.Dr.-Ing. Ingo Stuke,seit 2007 als Bildverarbeitungsingenieurbei der GE Sensing & Inspection TechnologiesGmbH in Ahrensburg/D tätigHolger Lux,Application Leader, GE Sensing & InspectionTechnologies GmbH, Ahrensburg/DSchlüsselwörter: Druckguss, Computertomographie,Porositätsbewertung, Porositätsvorhersage, Evakuierungseinfluss0. EinleitungBekanntlich enthalten Druckgussteile wegen der Volumendefiziteund der Gasfreisetzung bei der Erstarrung dervergossenen Legierungen sowie der Gasundurchlässigkeitder Druckgießformen stets mehr oder weniger Poren. DieOrte des Auftretens der Poren in den Teilen, ihre Zahlund ihr Volumen sind sehr unterschiedlich und hängenvor allem von folgenden Einflüssen ab:•von der Gestalt der Gussteile und damit vom Flüssigmetallstromim Formhohlraum (von den geometrischenDetails des Formhohlraums, z.B. umströmte Kerne mitden Möglichkeiten des Gaseinschlusses, Wirbelbildungendes strömenden Metalls, Auftreffen von Strömungsfrontenusw.),•von der Gestaltung und Bemessung des Anschnitt- undEntlüftungssystems,•von der Art und Menge der verwendeten Trennmittelin der Druckgießform,•von den technologischen Parametern des Druckgießvorganges,•vom Erstarrungsverhalten der zu vergießenden Druckgusslegierung(Schwindungsporosität) und•vom Gasgehalt der Schmelze (Überschreiten der Löslichkeitsgrenzevon Gasen).Poren in Druckgussteilen sind unter den realen Bedingungender Produktion nicht zu verhindern. Es ist deshalbein ehrgeiziges Ziel zahlreicher engagierter Druckgießerdie Porenausprägung zu minimieren oder sie derartzu beeinflussen, dass die Poren die Funktionsfähigkeitder druckgegossenen Bauteile nicht beeinträchtigen.1. Prüfmethoden zurErmittlung der PorositätDie vielfältigen Prüfmethoden, ihre Messgrößen, die Nutzungsbedingungender Methoden und die Bewertung derErgebnisse sind in der BDG-Richtlinie/VDG-MerkblattP202 „Volumendefizite von Gussstücken aus Aluminium-,Magnesium- und Zinklegierungen“ vom September2010 ausführlich dargelegt (siehe Tabelle 1 und [1]).14
HEFT 1/2 GIESSEREI-RUNDSCHAU 60 (2013)BestimmungsmethodeVisuelle 2-D-Durch- 3-D-Durch- 3-D-Durch- Ultraschall- Dichtheits- Dichte- Schliff- Schliff-Prüfung strahl- strahl- strahl- prüfung prüfung prüfung und und(an bear- prüfung prüfung prüfung Schnitt- Schnittbeiteten(Röntgen) (konven- (schnelle prüfung prüfungFunktions- tionelle, gantry- (qualitativ) (quantitaflächen)indus- basierte tive Bild-Messgröße trielle CT) CT) analyse)Porenanteil global -- -- X X O -- O -- --Porenanteil in der Bezugsfläche O O X X -- -- -- O XPorendurchmesser/-länge O O X X -- -- -- O XUnberücksichtigte Poren X O X X -- -- -- X XAnzahl zugelassener Poren X O X X -- -- -- X XAbstand benachbarter Poren O -- X X -- -- -- O XPorenanhäfung O -- X X -- -- -- O XPorennest O O X X -- -- -- O XDichte des Gussteils -- -- -- -- -- -- X -- --Min. auswertbare Porengröße ≥0,5 mm 5-6 % derdurchleuchtetenWanddicke≥0,1 mm ≥0,5 mm keineAussagekeineAussagekeineAussageAuflösungdes Mikroskops(
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