Klassifizierung und Charakterisierung von verfahrensbedingten Gussfehlern in einem innovativen Kokillen-Giessverfahren

Klaus-Peter Tucan

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

BMW entwickelt in Landshut das Injektor-Casting Gießverfahren. Es wird an einer Schwerkraftkokillen-Gießanlage erprobt. Das Verfahren ermöglicht eine neue innovative Herstellung von Zylinderköpfen und wurde in der vorangehenden Entwicklungszeit als zielführend befunden. In der Vorentwicklungsphase wurde das Verfahren an zwei Zylinderköpfen erprobt. Es handelt sich hierbei um einen Vierzylinder Zylinderkopf (interne Bezeichnung N20) und einen V8-Zylinderkopf (interne Bezeichnung N63). Bei der Herstellung der Zylinderköpfe im ICA-Verfahren treten vermehrt verfahrensbedingte Fehlstellen auf. Bei Dichheitsprüfungen sind die Gussteile im Bereich dieser Fehlstellen undicht. Folgende Unstersuchugen wurden im Zuge der Masterarbeit durchgeführt. Die Analyse der Fehlstellen der beiden Zylinderkopfarten wurde in zerstörender und zerstörungsfreier Prüfung durchgeführt. Zur zerstörungsfreien Prüfung wurden Dichtheitsprüfung und Computertomographie angewandt. Darüber hinaus wurde geprüft in wie fern sich das Quasar-Prüfverfahren zur Detektion der Oxidfeler eignet. Dafür wurden eine Anzahl Zylinderköpfe vom Typ N63 mit diesem Verfahren geprüft. Für die zerstörende Prüfung ist war es notwendig die Teile mehrfach zu brechen und die Fehlstellen freizulegen. Die Analysen wurden mit Hilfe der Labortechnik der BMW Group durchgeführt. Diese umfassten Rasterelektronenmikroskopie mit EDX Analyse, Stereo- und Lichtmikroskopie und Computertomographie mit Mikrofokus. Eine vergleichende Übersicht der Fehlerarten und ihren möglichen Entstehungsursachen, Rückschlüsse auf Prozessparameter und statistische Auswertungen wurde erstellt. In der begleitenden Simulation wurden Formfüllung, Temperaturführung und Oxidationsneigung während des Gießvorganges in Hinblick auf die Fehlerentstehung überprüft.
Titel in ÜbersetzungAnalysis and classification of process-based casting defaults caused by an innovative gravity die casting process
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Schumacher, Peter, Betreuer (intern)
  • Hanss, Timo, Betreuer (extern), Externe Person
Datum der Bewilligung4 Apr. 2014
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2014

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Oxid
  • Fehlstelle
  • Oxidationsneigung
  • Einschluss
  • Zylinderkopf
  • Kokille
  • Gießverfahren
  • REM
  • EDX
  • Quasar
  • CT

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