voestalpine CHILL BLOCK & voestalpine FIN FILTER
Robuste Lösungen für einen stabileren und effizienteren Gießprozess!
voestalpine Chill Block
Ein stabiler Gießprozess und eine hohe Produktivität sind die Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Druckgießer. Die Entlüftung spielt eine wesentliche Rolle für die Bauteilqualität, aber auch für einen störungsfreien Ablauf.
Standard-Stahl-Entlüftungsblöcke haben häufig eine unzureichende Entlüftungsleistung.
Entlüftungsblöcke aus Kombinationen aus Wolfram- und Kupferlegierungen verschleißen rasch im rauen Gießereialltag. Die Standzeit ist vergleichsweise gering und Beschädigungen führen zu Aluminiumanhaftungen.
Das Entlüftungssystem der voestalpine hilft Ihnen, einen stabileren und effizienteren Gießprozesse zu erreichen.
Eine unzureichende Entlüftung ist eine der Hauptursachen für Porosität in Druckgussteilen. Diese entsteht, wenn die Luft und Gase nicht ausreichend aus der Kavität entweichen können. Darüber hinaus kann eine ineffiziente Entlüftung zu höheren „Gegendrücken“ führen, was die Bauteilqualität weiter senkt. Eine der am häufigsten verwendeten Entlüftungsarten sind die Entlüftungsblöcke bzw. Chill-Blöcke. Diese können sowohl beim Gießen mit als auch ohne Vakuum-Unterstützung eingesetzt werden. Im Vergleich zu Entlüftungsnuten bieten sie den Vorteil einer weit höheren Entlüftungsleistung und im Vergleich zu Kolbensystemen sind sie deutlich weniger stör- und wartungsanfällig.
Entlüftungsblöcke sind in unterschiedlichen Ausführungen am Markt erhältlich. Begonnen bei Standard-Stahl-Blöcken, deren Vorteil in der Robustheit liegt, bis hin zu Kombinationen aus Wolfram- und Kupferlegierungen, welche mit hoher Wärmeleitfähigkeit punkten. voestalpine CHILL BLÖCKE kombinieren das Beste aus beiden Welten. Sie sind so konstruiert und gefertigt, dass eine Reduktion des Wartungsaufwands, eine Steigerung des Maschinennutzungsgrads sowie reproduzierbarere Entlüftungsbedingungen und somit eine konstantere Gussteilqualität erreicht werden können, siehe Tabelle.
Übersicht über die Chill-Block-Varianten
| Standard-Stahl- Chill-Block | Wolfram/Kupfer– Chill-Block | voestalpine CHILL BLOCK | |
|---|---|---|---|
| Spaltmaß | i.d.R. 0,7 – 1,0 mm | i.d.R.1,3 mm | i.d.R. 1,2 – 1,3 mm |
| Entlüftungsquerschnitt bei 80 mm Spaltbreite | 68 mm² (bei 0,85 mm Spaltmaß) | 104 mm² | 104 mm² |
| Breite für Entlüftung bei gleichem Entlüftungsquerschnitt (104 mm2) und einer Länge von 200 mm für die Entlüftung | 123 mm Breite (0,85 mm Spaltmaß) | 80 mm Breite (1,3 mm Spaltmaß) | 80 mm Breite (1,3 mm Spaltmaß) |
| Sprengkraft bei dieser Dimensionierung und einem angenommenen Druck von 785 bar im Entlüftungsblock | 1.931 kN oder 197 to | 1.256 kN oder 128 to | 1.256 kN oder 128 to |
| Kräfte für das Entformen des Al-Teils vom Chill-Block (Ergebnisse Versuche an einem Institut) | 530 N | 530 N | 350 N |
Das große Spaltmaß der voestalpine CHILL BLÖCKE wird durch die patentierte Wellengeometrie mit integrierten Staustufen, welche die Schmelze zusätzlich abbremsen, erreicht, siehe Bild 1 unten. Neben den bereits erwähnten Vorteilen wird das Waschbrett „sauber ausgegossen“, das heißt mit deutlich weniger Flitter und Staubbildung. Dies hat eine gesteigerte Qualität des Kreislaufmaterials zur Folge.
< Bild 1
Das patentierte Wellendesign mit „Staustufen“, die die Aluminiumschmelze abbremst und dadurch ein hohes Spaltmaß ermöglicht.
Neben dem für einen Stahl-Entlüftungsblock hohen Spaltmaß bieten die voestalpine CHILL BLÖCKE einen weiteren wesentlichen Vorteil. Das patentierte voestalpine Wellendesign ist asymmetrisch ausgeführt, siehe Bild 2. So werden die bei der Erstarrung auftretenden Schrumpfkräfte für ein verbessertes Entformen genutzt. Die zum Auswerfen notwendige Kraft wird dabei um ca. 35% reduziert und das Aluminium löst sich nach dem Öffnen der Form selbstständig vom Entlüftungsblock ab, siehe Bild 3. Die Gefahr von im Entlüftungsblock anhaftendem Aluminium, manuellem Entfernen und damit verbundenen Produktionsunterbrechungen wird dadurch erheblich reduziert. Es resultieren eine stabilere Gussteilqualität sowie eine gesteigerte Produktivität.
Die Vorteile der voestalpine CHILL BLÖCKE im Überblick:
- Robust & hohe Standzeiten: Verwendung von voestalpine-Premium-Stählen
- Hohes Spaltmaß: geringerer Bauraum, reduzierte Sprengfläche und gesteigertes Entlüftungsvolumen
- Notwendige Entformungskraft ist stark reduziert (um ca. 35%). Dadurch leichteres Ablösen des Aluminiumteils im Bereich der Entlüftung, was zu weniger Störungen führt
voestalpine FIN Filter
Herkömmliche Filter für Vakuum-Systeme sind wartungsintensiv und benötigen einen hohen Bauraum. Mit unserem voestalpine FIN Filter für das Gießen mit Vakuum-Unterstützung bieten wir ein weiteres Engineered Product zur Stabilisierung des Gießprozesses und Steigerung der Gussteilqualität,
siehe Bild 4.
„Herzstück“ des voestalpine FIN-FILTER ist ein additiv gefertigter mechanischer Filter. Da dieser aus Uddeholm AM Corrax-Pulver – ein korrosionsbeständiger Formenstahl – gedruckt wird, ist er sowohl gegen mechanische als auch gegen korrosive Belastungen äußerst robust.
Die Reinigung des Filters erfolgt durch einfaches Ausblasen der Schmutzpartikel mittels Pressluft, siehe Bild 5. Dies kann sowohl händisch als auch automatisiert über die Vakuum-Einheit erfolgen.
Die hohe Korrosionsbeständigkeit und das einfache Reinigen mittels „Luftstoß“, machen den Ausbau und Tausch des Filters unnötig. So kann das wartungsfreie Filtersystem wesentlich zu einem störungsfreieren und stabileren Gießprozess beitragen. Ein weiterer Vorteil ist der sehr kleine Bauraum des Filters.
Bild 4: Links: Aufbau Fin Filter – 1. Ausblasung (Messen) M10x1 oder G1/8″ / 2. Filtereinsatz mit 346 mm² Entlüftungsquerschnitt / 3. Entlüftungssystem (Y-Fitting) G3/4″ oder G1, Mitte: Filtereinsatz des voestalpine FIN-FILTER, Rechts: voestalpine FIN FILTER und voestalpine CHILL-BLOCK
Der voestalpine FIN-FILTER bietet drei wesentliche Vorteile im Vergleich zu Standard-Filtersystemen:
- Wartungsfreies System
- Sehr kleiner Bauraum
- verlässlichere und korrektere Vakuummesswerte
Die Druckgießbranche befindet sich in einer Transformation. Es muss bei zunehmenden Anforderungen an das Gussteil gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit erhöht werden. Wesentliche Stellhebel für einen wirtschaftlichen Gießprozess sind die Reduzierung der Ausschussrate und eine Erhöhung der Gesamtanlageneffektivität. Auch die Automatisierung muss in der Regel weiter vorangetrieben werden. Dies setzt aber möglichst stabile Prozesse voraus. Und die „raue Umgebung“ einer Gießerei machen diese Entwicklungen nicht leichter.
Aufgrund unserer langjährigen und weltweiten engen Zusammenarbeit mit unseren Kunden wissen wir, dass ein robuster Gießprozess benötigt wird. Dieser „Erfahrungsschatz“ kombiniert mit unseren hochwertigen Warmarbeitsstählen und Services führt zu unseren voestalpine Engineered Products. Eine gute Entlüftung ist wichtig für eine hohe Bauteilqualität. Darüber hinaus kennen wir die „Alltagssorgen“ eines Gießers, z.B. ein verstopfter Filter, das Aluminiumteil im Entlüftungsblock reißt vom Gießkanal ab und bleibt hängen, eigentlich würde man ein höheres Entlüftungsvolumen benötigen usw. Mit dem voestalpine CHILL BLOCK und dem voestalpine FIN FILTER lösen wir sicher nicht alle diese „Alltagssorgen“. Aber diese Produkte können einen wesentlichen Beitrag für eine höhere Gussqualität und zur Reduktion von Ausschuss, Wartung und Maschinenausfallzeiten beitragen.