58 Fehlerbeschreibungen: Oberflächenblasen 59 Fehlerbeschreibungen: Oberflächenblasen Oberflächenblasen Entscheidungshilfe ➝ S. 148 Sandsteuerung ➝ S. 180 Beschreibung der Merkmale Mögliche Ursachen Hohlräume einzeln oder in Gruppen. Meist großflächig mit glatten Wänden. Kunstharzgebundene Formstoffe • zu geringe Kernentlüftung • zu große Freisetzung von Kerngasen • zu hohe Feuchtigkeitsaufnahme der Kerne • zu geringe Gasdurchlässigkeit des Kernsandes Vorkommen des Fehlers Abb.24: Gußteil aus GGL. Schnitt durch eine Oberflächenblase. Das herausgetretene Segment liegt auf dem restlichen Gußstück. Blase ist an der Oberfläche kaum erkennbar. Vergrößerung: 10 mm Bild = 8 mm Vom erstarrenden Metall eingeschlossene Gase an der Oberfläche des Gußstückes, die eine gerundete oder längliche Blase als Hohlraum ergeben. Häufig mit Schlacken oder Oxiden vergesellschaftet. Die Fehlstellen befinden sich fast immer im Oberkasten der Form, in schlecht entlüfteten Taschen und Hinterschneidungen. Die Blasenbildung ist bei GG stärker als bei GGG-Gußstücken. Tongebundene Formsande • zu hohe Sandfeuchte, bzw. zu schnelles Freisetzen des Wassers • zu geringe Gasdurchlässigkeit des Sandes • Sandtemperatur zu hoch • zu hohe Bentonitgehalte • zu hohe Gasfreisetzung aus Glanzkohlenstoffbildner Formanlage • Verdichtung der Formen zu hoch Anschnitt- und Gießtechnik • Gießtemperatur zu niedrig • metallostatischer Druck beim Gießen zu niedrig 60 Fehlerbeschreibungen: Oberflächenblasen 61 Fehlerbeschreibungen: Oberflächenblasen Abhilfen Kunstharzgebundene Formstoffe • Kernentlüftung verbessern, Luftkanäle anbringen, Kernmarken frei von Schlichte halten • Gasmengen reduzieren. Langsam reagierende Binder einsetzen. Bindermenge reduzieren. Evtl. eine gröbere Sandkörnung wählen. • Schlichten der Kerne, dadurch Verlangsamung der Aufheizung und Reduzierung des Gasdruckes. • Kerne trocknen und trocken lagern, dadurch Verminderung der Wasseraufnahme und Abnahme des Gasdruckes. Tongebundener Formsand • Sandfeuchte vermindern. Aufbereitung des Sandes verbessern. Inertstaubanteile reduzieren. • Gasdurchlässigkeit erhöhen. Gröbere Sandkörnung anstreben. Staubanteile reduzieren. Bentonit- und Kohlenstoffträgeranteile reduzieren. • Sandtemperatur reduzieren. Evtl. Sandkühler einbauen. Sandmenge erhöhen. • Bentonitgehalt reduzieren. Bentonite mit hohem Montmorillonitgehalt, hoher spezifischer Bindefähigkeit und guter thermischer Stabilität einsetzen. • langsam reagierende Glanzkohlenstoffbildner oder Kohlenstoffträger mit höherem Glanzkohlenstoffbildungsvermögen einsetzen. Im letzeren Fall kann der Gehalt an Kohlenstoffträgern im Formsand gesenkt werden. Abb.25: Gußteil aus niedrig legiertem GGL. Bildung von Oberflächenblasen im Oberteil des Gußstücks. Vergrößerung: 10 mm Bild = 33 mm Abb.26: Gußteil aus GGL. Bildung einer größeren Blase im Oberteil des Radiators. Vergrößerung: 10 mm Bild = 8 mm Formanlage • Verdichtung der Formen vermindern. Durch bessere Sandverteilung für gleichmäßigere Formverdichtung sorgen. Anschnitt- und Gießtechnik • Erhöhen der Gießtemperatur evtl. Gießgeschwindigkeit reduzieren • Erhöhen des metallostatischen Druckes durch Änderung des Anschnittsystems. Falls möglich Erhöhen des Oberkastens. Hintergrundinformation Die Entstehung von Gasblasen hängt von der Menge der entstehende Gase und dem Gasdruck ab. Gelingt es nicht, die Gase aus dem Formhohlraum abzuführen, können diese im flüssigen Metall eingeschlossen werden. Bei Kernen ist die Gefahr von Blasenfehlern groß, da Kerne vom flüssigen Metall umgeben sind, und die gasförmigen Reaktionsprodukte im Normalfall vor allem durch Kernmarken abgeführt werden. Beim Einsatz kleiner Kerne werden häufiger Gasblasen beobachtet. Empfohlen wird der Einsatz grober Sande und ein entsprechendes Aufbringen von Formüberzugsstoffen.1 In Kernen, die eine ungünstige Gestalt aufweisen, sollen Abgaskanäle enthalten sein. In einer grundlegenden Arbeit werden die notwendigen Gasabführungsquerschnitte von Kernen in Abhängigkeit von Kernbindern und Geometrie untersucht.2 Bei behinderter Gasabführung werden Blasen im Metall eingeschlossen. Bei Einsatz von Phenol-Harnstoffharzen treten auch bei großen Gasabfuhrquerschnitten diese Fehler auf. Hygroskopische Binder wie Wasserglas erfordern große Querschnitte zur Gasabführung. Umgekehrt kann beim Auftreten von Gasblasen ein Trocknen der Kerne Abhilfe schaffen. Der Einsatz kalter Kerne in warme Formen kann bei hygroskopischen Bindern zu Wasseradsorptionen führen. Dieses kann beim Gießen explosionsartig verdampfen und zu Fehlern führen. 62 Bei bentonitgebundenen Sanden treten Gasblasen ebenfalls vor allem durch Wasserdampfbildung auf.3 Als Gegenmaßnahme wird die Verminderung der Gießgeschwindigkeit und das Vermeiden des Aufpralls von Metallströmen auf die Formwand beim Gießen angeführt. Die Gasdurchlässigkeit der Sande soll beim Auftreten dieser Fehler hoch, der Wassergehalt hingegen so niedrig wie möglich sein. Alle wasseradsorbierenden Stoffe wie Inertstaub, Bentonit und Kohlenstoffträger sollen so niedrig wie möglich eingestellt sein. Dies macht unter Umständen den Einsatz hochmontmorillonithaltiger Tone sowie hochaktiver Kohlenstoffträger notwendig. Weiter wird empfohlen, den Formsand so gut wie möglich aufzuschliessen. Gut aufgeschlossene Sande benötigen weniger Wasser und setzen dieses bei Erhitzung langsamer frei. Das Auftreten von kondensiertem Wasser soll vermieden werden. Kerne und Formen sollen keine Temperaturunterschiede aufweisen. Auch an Kernstützen oder Kokillen kann sich Wasser niederschlagen und wegen der fehlenden Gasdurchlässigkeit zu Gasfehlern führen. Häufig eingesetzte Kokillen können Haarrisse aufweisen. Hier kann Kapillarkondensation von Wasserdampf auftreten und beim Gießen zu Gasfehlern führen. Wichtig ist, eine zu hohe Verdichtung an der Formanlage zu vermeiden. Bei hoher Verdichtung soll geprüft werden, ob der Verdichtungsdruck reduziert werden muß. Fehlerbeschreibungen: Oberflächenblasen 63 Fehlerbeschreibungen: Oberflächenblasen Literatur Weitere Literatur 1 Walter, Ch.; Gärtner, W.; Siefer, W. Analyse der Putzkosten bei Stahlguß Gießerei 73, 1986, S. 612 – 620 2 Schlesiger, W.; Winterhalter, J.; Siefer, W. Zur Gasabführung aus Kernen Gießerei 74, 1987, S. 76 – 84 ➝ Levelink, H. G.; Julien, T. P. M. A.; De Man, H. C. J. Gasentwicklung in Form und Kernen als Ursache von Gußfehlern Gießerei 67, 1980, S. 109 – 115 ➝ Nikitin, V. G. Gasporenbildung in Gußstücken unter Einwirkung des hydraulischen Schlages in der Gießform Litejnoe proizvodstvo 1976, S. 28 – 29 (russ.) ➝ Bauer, W. Einfluß der chemischen Zusammensetzung und des Formstoffes auf Gasblasenfehler im Gußeisen Gießerei-Rundschau 31, 1984, S. 7 – 13 Giess.-Prax. 1984, S. 198 – 205 ➝ Ramachandra, S.; Datta, G. L. 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