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DEGASSING MACHINE FOR ALUMINUM CASTING PROCESS BASED ON ULTRASOUND

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Aluminiumguss mit Entgasung ohne Gas

Aktuelle Verfahren zum Entfernen von Wasserstoffgas (H2)-Blasen aus Aluminiumformen sind teuer, ineffizient und gefährlich. Nun verspricht eine neu entwickelte Ultraschalltechnologie, Porösität zu verringern und mechanische Eigenschaften der Formteile bei geringeren Kosten zu verbessern.

Industrielle Technologien

Die von europäischen kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) zusammen mit Forschungsinstituten konzipierte Entgasung durch Ultraschall bietet eine sichere Möglichkeit, während der Verarbeitung von Aluminiumlegierungen eingeführte Gase zu entfernen. H2 ist das am häufigsten vorkommende Gas, das seinen Weg über die Schnittstelle zwischen der Schmelze und der Atmosphäre in das Flüssigmetall findet und dort nichtmetallische Verunreinigungen bildet. Mithilfe der EU-Finanzierung des Projekts DOSHORMAT (Degassing machine for aluminum casting process based on ultrasound) erweiterte das Team eine bereits verfügbare Ultraschalltechnologie. Das vorausgegangene Projekt ULTRAGASSING innerhalb des Siebten Rahmenprogramms (FP7) ergab, dass sich mit dieser Technologie im Labormaßstab Aluminiumlegierungen auf effiziente Weise entgasen lassen. Das DOSHORMAT-Team hat dieses Verfahren nun mit Blick auf eine Massenproduktion optimiert. Dies erforderte für eine kommerzielle Umsetzung eine Anpassung der ULTRAGASSING-Konstruktionsentwürfe unter Berücksichtigung aller Aspekte, darunter Fertigungskosten, Sicherheitsvorschriften, Effizienz und Marktpotential. Zudem wurden marktfähige Maschinen für das Entgasen von Aluminium entwickelt: eine für den Druck- und Kokillenguss und eine weitere für den Niederdruckguss. Umfassende Tests der Maschinen in einem Industrielabor erlaubten den Forschern, verschiedene Konfigurationen zu beurteilen und auf spezifische Produktionsaspekte einzugehen. Das Vorhandensein von H2 während des Aluminiumgussverfahrens wirkt sich sowohl auf die Schmelzequalität als auch auf die finale Produktleistung aus. DOSHORMAT konnte die Schmelzequalität erfolgreich verbessern, den Gasgehalt verringern und die mechanischen Eigenschaften erzeugter Aluminiumbauteile verbessern. DOSHORMAT bereitete eine Ultraschall-Entgasungstechnologie für die Vermarktung vor, indem Tests unter realen Bedingungen einer Gießerei bei teilnehmenden KMU erfolgten. Die Technologie verspricht, die Grenzen aktuell verwendeter Verfahren (Entgasung per Lanze oder Rotor mit Argon), die sich auf Mischungen teurer Gase stützen, zu überwinden und künftige Umweltvorschriften zu erfüllen.

Schlüsselbegriffe

Aluminium, Ultraschalltechnologie, Formteile, Entgasung, DOSHORMAT, Gießverfahren

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