20 JAHRE - Bayerische Forschungsstiftung

ProZess- unD
ProDuKtionstechniK
abgeschLossene ProJeKte
ProJeKtLeitung
technische universität münchen
Lehrstuhl für umformtechnik und
gießereiwesen
walther-meißner-str. 4
85748 garching
Prof. Dr.-ing. hartmut hoffmann
tel. 089 / 289-13790
Fax 089 / 289-13738
www.utg.de
hartmut.hoffmann@utg.de
ProJeKtPartner
Diehl metall stiftung & co Kg
www.diehl-metall.de
esa4u gmbh
www.esa4u.de
heiztechnik Komponenten
gmbh & co. Kg
sgL carbon gmbh
technology & innovation
www.sglcarbon.de
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Stranggießen mit Flüssigmetall-Umlaufkühlung
Links: Konventioneller aufbau von Kokille und Kühler; rechts: optimierter aufbau von Kokille und Kühler
Das Forschungsprojekt untersuchte die möglichkeiten, die Qualität von stranggegossenem
material durch einen optimierten aufbau von Kokille und Kühler zu verbessern.
Durch die schwindung der schmelze wäh-
rend der erstarrung entsteht ein Luftspalt
zwischen der Kokille und dem gussstrang,
der die wärmeabfuhr behindert. bei horizon-
talen stranggießanlagen bildet sich dieser
Luftspalt schwerkraftbedingt vor allem an der
oberseite zwischen strang und Kokille aus.
als resultat stellt sich ein über dem Querschnitt
unsymmetrisches gefüge ein. Die
thermische mitte, in der die erstarrungsfronten
aufeinandertreffen, liegt im gussprodukt
deutlich außermittig nach oben verschoben.
Dieser symmetriefehler kann in der
anschließenden umformenden weiterverarbeitung
(z. b. strangpressen oder Ziehen) zu
schwierigkeiten führen.
Durch eine gezielte steuerung der abgeführten
wärmemenge aus der Kokille soll der
einfluss der schwerkraft kompensiert und so
ein gleichmäßigeres gefüge geschaffen
werden. um dieses Ziel zu erreichen, wurden
die möglichkeiten einer wärmekopplung
durch eine Flüssigmetallschicht zwischen Kokille
und Kühler weiterentwickelt sowie das
Kokille-Kühler-system konstruktiv verändert.
in verschiedenen Versuchen wurden die aktiven
Kühlzonen an der Kokille für ein rundes
thermische
mitte
geometrische
mitte
5 mm
und ein rechteckiges gießformat variiert. als
ursache für die außermittige Lage der thermischen
mitte wurde ein verfrühter erstarrungsbeginn
an der unterseite der Kokille im
Vergleich zur oberseite ermittelt. Durch eine
konstruktive Verzögerung des erstarrungsbeginns
kann die Lage der thermischen mitte in
die geometrische mitte des Produktes verschoben
werden. Dabei ergeben sich jedoch
negative auswirkungen auf die Korngrößenverteilung
über dem Querschnitt. Diese
können durch eine anpassung des wärmeüberganges
zwischen Kokille und Kühler behoben
werden.