Diese Einrichtung besteht
je nach Geometrie des Gussteils im wesentlichen aus folgenden Teilen:
Modellhälfte Oberkasten
Modellhälfte Unterkasten
Kernbüchse oder Kernkasten (können auch mehrere sein)
Das Material, aus dem die Modelleinrichtung gebaut wird, ist sowohlabhängig vom Formverfahren als auch von der Seriengrösse.
Werden nur Einzelteile benötigt,
die im Handformverfahren hergestellt werden, besteht die Einrichtung entweder
aus Holz oder oftmals auch ausPolysterol.
Bei der Herstellung von Polysterolmodellen wird so gearbeitet, dassdas Modell
der späteren Kontur des Gussteils entspricht. Somit entfälltder
Bau einer Kernbüchse. Das Modell wird im Kaltharzverfahren eingeformt
und nach der Formaushärtung abgeflammt. Dies ist nicht unbedingt notwendig,
da beim Gießprozess das Modellmaterial ebenfalls durch die thermische
Belastung schmilzt, bzw. größtenteils verdampft. Verdampfendeshalb,
weil Polysterol ein aufgeschäumtes Material ist und bis zu98 % aus Luft
besteht.
In diesem Falle wird dann pro Abguss ein Modell benötigt.
Eine aus Holz gebaute Modelleinrichtung muss den Anforderungen entsprechen,
die im folgenden erklärt werden und kann mehrfach eingesetzt werden.
Wird die Modelleinrichtung zur Serienherstellung von Gussteilen gebraucht, so besteht sie entweder aus
Holz
Holz mit Kunststoff überzogen
Aluminium
Aluminium mit Kunststoff überzogen
Metall
Metall, oberflächengehärtet
Die höchste Haltbarkeit
haben oberflächengehärtete Metallmodelle, die vor allem zur Herstellung
von Gussteilen in Großserien, z.B.für die Automobilbranche, verwendet
werden.
Aber auch Einrichtungen, die aus Holz oder Aluminium mit Kunststoffüberzug
hergestellt werden, haben eine hohe Standzeit.
Je nach Belastung der Oberfläche durch das Formverfahren können
hier bis zu 100000 Abformungen mit der Einrichtung gemacht werden.
Die Modelleinrichtungen haben sehr enge Maßtoleranzen, die ineiner Norm festgehalten sind. Je nach Anforderung an das Gussteil gibtes hier verschiedene Güteklassen, die das zu bauende Maß definieren.
Außerdem muss beim Bau
einer Modelleinrichtung das Schwindmaß berücksichtigt werden,
da das flüssige Eisen bei der Erstarrung schwindet. Das heißt,
flüssiges Eisen hat ein größeres Volumen als erstarrtes.
Abhängig vom Gusswerkstoff muss die Einrichtung größergebaut
werden, beim Grauguss z.B. um 1,25 %, bei Aluminium um 2,0 %.
Des weiteren sind beim Bau einer Modelleinrichtung Eigenspannungen,die bei
der Erstarrung des flüssigen Eisens entstehen, zu berücksichtigen.
Gerade bei Übergängen von dickwandigen Flächen zum dünnwandigen
entstehen durch die verschiedenen Abkühlgeschwindigkeiten enorme Zug-
und Druckspannungen.
Besonders gravierend sind diese Spannungen, je größer dieDimension
eines Gussteils ist. So werden z. B. die Modelle für meterlangeMaschinenbetten
gewölbt gebaut und eingeformt, damit die Maschinenbettenaus Guss nach
der Erstarrung gerade sind.
Wie oben erwähnt besteht eine Modelleinrichtung aus mehreren Teilen. Das im folgenden erklärte bezieht sich auf eine Modelleinrichtung,die im Maschinengeformten Nassgussverfahren eingesetzt wird.
Um mit einer Formanlage eine
fertige Form herstellen zu können, braucht man zwei Modellhälften,
die auf einer definierten Platte montiert sind.
Die Teilung des Modells ist abhängig von der Geometrie des Gussteils
und wird so gelegt, dass sich die günstigste Variante für dieFertigung
ergibt, d.h. die Kosten für eine Modelleinrichtung richtensich nach der
Fertigung, nicht nach den günstigsten Modellkosten.
Diese beiden Modellhälften sind so konzipiert, dass keine Hinterschneidungen
vorhanden sind, da man das Modell sonst nicht ausformen könnte.
Hinterschneidungen und das Innenleben eines Gussteils werden durchKerne gebildet.
Für die Kerne werden
dann die Kernbüchsen benötigt, die normalerweise aus dem gleichen
Material wie das Modell hergestellt werden.
Eine Kernbüchse kann auf verschiedene Arten gebaut werden.
Für einfache Kerne und kleine Stückzahlen reicht ein einfacherSchüttkernkasten.
Hier wird der ausgehärtete Kern einfach durchDrehen der Kernbüchse
um 180 ° ausgeschalt.
Haben die Kerne eine komplizierte Geometrie, so kann eine Kernbüchse
zwei- , drei- oder auch vierteilig sein. Außerdem kann man Losteile
einbauen, die später am fertigen Kern gezogen werden.
Und es gibt die Möglichkeit, Ziehteile einzusetzen, die überpneumatische
oder hydraulische Zylinder gezogen werden, bevor der Kernaus der Büchse
entnommen werden.
Die Verwendung der Modellhälften
und der Kernbüchse werden in den Prozessen Formen und Kernfertigung
vorgestellt.
