Der Testlauf für Schwerkraftgussformen erfolgt nach einem vereinfachten, aber standardisierten Prüfablauf, der speziell auf dickwandige Aluminiumgussteile mit geringen Präzisionsanforderungen und hohem Produktionsvolumen zugeschnitten ist.
Der standardmäßige Testlauf für Schwerkraftgussformen umfasst vier unabhängige Gießchargen – eine Charge mehr als bei LPDC-Formen –, um das natürliche Füllgleichgewicht zu überprüfen.
Qualifizierte Testprodukte weisen eine maximale Porositäts- und Schrumpfungsrate von 1,2 % auf und entsprechen damit den industriellen Toleranzstandards für dickwandige Gussteile, ohne die strukturelle Festigkeit zu beeinträchtigen.
Das Gleichgewicht der Füllgeschwindigkeit ist der zentrale Prüfparameter, wobei die Abweichung des Fließverhaltens der Aluminiumschmelze über alle Formkammern hinweg auf maximal 15 % begrenzt sein muss.
Die Prüfung des Entlüftungssystems verifiziert die Auslegung einer um 20 % größeren Entlüftungsfläche und stellt sicher, dass bei der natürlichen Befüllung in großen Stückzahlen keine Gaseinschlussfehler auftreten.
Die Überprüfung des Kühlsystems konzentriert sich auf eine langsame und gleichmäßige Wärmeableitung, wobei ein Kanalabstand von 15–22 mm für die Erstarrung dickwandiger Gussteile vorgesehen ist.
Die Procast-CAE-Simulationsergebnisse für Schwerkraftgussformen legen den Schwerpunkt auf das Gleichgewicht des Strömungsfeldes, wobei der zulässige Simulationsfehler innerhalb von 6 % der tatsächlichen Versuchsdaten liegt.
Die Prüfung der Oberfläche der H13-Stahlform nach 400 Versuchszyklen erfordert, dass keine offensichtlichen Oxidationsflecken oder klebrigen Formrückstände vorhanden sind, um die Form für die Auslieferung freizugeben.
Die Form für Aluminiumräder mit dicken Speichen sowie die Form für herkömmliche mechanische Aluminiumteile unterliegen dieser vollständigen Spezifikation für Schwerkraft-Versuchstests.
Im Gegensatz zu LPDC- und CPC-Formen verzichtet die Erprobung beim Schwerkraftguss auf die Hochdruck-Dichtheitsprüfung und konzentriert sich ausschließlich auf die Stabilität des Füllvorgangs und der Erstarrung.
Die Maßtoleranz bei der Erprobung beträgt ±0,05 mm und ist damit großzügiger als bei Hochdruckformen, reicht jedoch für die Anforderungen an die Montage von dickwandigen Gussteilen aus.
Die Erprobung von Schwerkraftgussformen ist auf die kostengünstige und hocheffiziente Fertigung von dickwandigen Aluminiumgussteilen ausgelegt. Da Schwerkraftgussformen vollständig auf die natürliche Schwerkraftfüllung ohne Zusatzdruck setzen, dient der Test vor allem der Überprüfung der Rationalität des Angusssystems und der Gleichmäßigkeit des Fließverhaltens und nicht der Druckstabilität. Vier wiederholte Gussläufe beseitigen effektiv ungleichmäßige Füllungen und lokale Schrumpfungsfehler, die durch eine ungeeignete Angussgestaltung verursacht werden. Die relativ lockere Porositätsnorm passt sich vollständig an die strukturellen Eigenschaften dickwandiger Gussteile an und vermeidet übermäßige Prüfnormen, die die Produktionskosten erhöhen. Die professionelle Procast-CAE-Simulation optimiert im Vorfeld die Verteilung der Fließgeschwindigkeit und gewährleistet so eine gleichmäßige Füllgeschwindigkeit in jeder Kavität. Ein langzykliger Probebetrieb überprüft die thermische Stabilität des Warmarbeitsstahls H13 unter Niederdruck-Betriebsbedingungen. Dieser standardisierte Probeguss maximiert den Preis-Leistungs-Vorteil von Schwerkraftgussformen und gewährleistet eine stabile Serienfertigung herkömmlicher Aluminiumgussteile, während die Kosten für die Formherstellung und -prüfung in einem angemessenen Rahmen gehalten werden.
Häufig gestellte Fragen
F1: Wie viele Testchargen sind bei Standard-Schwerkraftgussformen erforderlich? A1: 4 unabhängige Gießchargen, eine mehr als bei herkömmlichen LPDC-Formen.
F2: Wie hoch ist die maximal zulässige Porosität bei Schwerkraft-Testgussteilen? A2: Die Porositätsschrumpfung wird bei dickwandigen Produkten auf maximal 1,2 % begrenzt.
F3: Was ist der Kernprüfwert für die Schwerkraftguss-Testserie? A3: Die Füllgeschwindigkeit des geschmolzenen Aluminiums muss ausgeglichen sein, mit einer maximalen Abweichung von 15 %.
F4: Wie groß ist der zulässige CAE-Simulationsfehler für Schwerkraftgussformen? A4: Der Fehler der Simulationsdaten muss innerhalb von 6 % der tatsächlichen Produktionsdaten liegen.
F5: Welche Maßtoleranz gilt für Schwerkraftguss-Versuche? A5: Eine lockere Toleranz von ±0,05 mm für dickwandige Gussbaugruppen.
F6: Umfasst der Schwerkraftguss-Versuch eine Druckdichtheitsprüfung? A6: Nein, die Druckprüfung ist ausschließlich für LPDC- und CPC-Hochdruckgussformen vorgesehen.
F7: Für welche Produkte gelten die Standards für Schwerkraftguss-Versuche? A7: Räder mit dicken Speichen und konventionelle mechanische Aluminiumgussteile.
