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Der 09. und 10. Mai waren Konferenztage beim „Kilometro Rosso“ von Bergamo: Insbesondere wurde von thermischer Ermüdung gesprochen. Hier handelt es sich um ein komplexes Phänomen mit zahlreichen Nuancierungen, das die im Bereich des Druckgusses Tätigen betrifft.

Der Organisator dieser Studientage ist das Technische Komitee des Druckgusses von AIM (Associazione Italiana Metallurgia, der Italienische Verband der Metallurgie), das in fast 20 Jahren Arbeit oft ähnliche Initiativen gefördert hat. Es hat sich dabei der Verfügbarkeit und – wie bei der Broschüre der Veranstaltung wiedergegeben – der “Hartnäckigkeit” der Mitglieder des oben genannten Komitees bedient, die immer bereit sind, sich einzubringen, um die Verbreitung von Kenntnissen und Erfahrungen zu fördern.

Die Zielsetzung dieser zwei Konferenztage war es, das umfassende Thema der thermischen Ermüdung unter allen möglichen Gesichtspunkten zu untersuchen, so dass Anreize zur Vertiefung konsolidierter Problematiken mit einem technischen und ungewöhnlichen Ansatz geliefert werden.

In diesem Zusammenhang hat TAG mit zwei vom CEO Antonino Silipigni und vom Verantwortlichen des Labors Michele Bosisio diskutierten Beiträgen seinen Anteil geleistet: Der erste über die Optimierung der Platzierung des Abdrucks in der Form, der zweite über das Plasmanitrieren von Teilfiguren im Druckguss.

TECHNISCHE MASSNAHMEN FÜR DIE OPTIMIERUNG DER DRUCKGUSSFORMEN

Die Absicht von TAG bestand mit dieser ersten Präsentation darin, dem Publikum die in vielen Jahren gereifte Erfahrung zu vermitteln: Tatsächlich ist es ziemlich offensichtlich, dass der Endkunde die Lebensdauer einer Form möglichst lange ausdehnen will. Allerdings werden oft Faktoren vernachlässigt, die sich als entscheidend erweisen können.

Zunächst muss die Auswahl des am besten für die Produktion der Form geeigneten Stahls nach den Referenznormen bedacht werden. Danach muss der Abdruck der Abbildung im Detail untersucht und geplant werden. Er müsste parallel zu den Fasern ausgerichtet und in der Nähe des kortikalen Bereichs der Stange gewonnen werden, um das beste Reduktions-/Kompressionsverhältnis aus dem Herstellungsprozess zu nutzen.

Auch bei der Ausführung der mechanischen Bearbeitungen muss besonders aufgepasst werden: Wenn sie nicht nach allen Regeln der Kunst ausgeführt werden, können sie den kortikalen Bereich des Materials verändern und aushärten, so dass sie gegen brechende Primer empfindlicher werden. Über dieses Thema beschreibt genau eine von TAG in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut (Aachen, Deutschland) ausgeführte Studie die häufigsten Fälle und Kniffe, die in Betracht zu ziehen sind, um keinen ähnlichen Problematiken zu begegnen.

Last but not least muss die Wärmebehandlung der Formen mit besonderer Aufmerksamkeit für die Kühlungsphase ausgeführt werden, die so gesteuert werden muss, dass man die besten strukturellen Eigenschaften erhält: Die bei TAG vorhandenen Anlagen ermöglichen eine optimale Kontrolle aller Prozessparameter, die dazu dienen, die best möglichen Leistungen zu gewährleisten.

PLASMANITRIEREN VON TEILFIGUREN IM DRUCKGUSS

Der zweite Beitrag hat sich auf eine Bearbeitungsmodalität der Formen konzentriert, die eine Verlängerung von deren Nutzlebensdauer garantiert. Hierbei wird den Zugspannungen thermomechanischer Art wirksam begegnet, welche durch den Fluss von Flüssigaluminium während der Injektionsphase produziert werden: Die Ionennitrierung.

Wenn nun die Teilfigur der Form durch den Nitrierungsprozess oberflächlich mit atomarem Stickstoff angereichert wird, so entsteht eine Kompressionsschicht im Material, die eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß und Ermüdung begünstigt. Dies hemmt die Ausbreitung von thermischen Ermüdungsrissen und ermöglicht eine allgemeine Verbesserung der Formleistungen.

Ein Prozess, der ebenfalls im Bereich der Ionennitrierung bei TAG entwickelt wurde und der große Vorteile mit sich bringt, ist die T-OXI®-Oxidierung. Hier handelt es sich im Wesentlichen um einen kombinierten Prozess, der aus Plasmanitrieren und potentialkontrollierter Oxidation besteht. Ihm geht ein Konditionierungsprozess voraus, der die Oberfläche der Sonderteile aktiviert, so dass die Verbreitung der Oxidschicht begünstigt wird.

Die Funktion der Oxidschicht auf der Formoberfläche besteht darin, die Teilfigur während der Arbeitsphasen vom direkten Kontakt mit der geschmolzenen Legierung zu schützen, so dass die Phänomene von Erosion, Korrosion und Verklebung verringert werden.

Die modernen, bei TAG vorhandenen Anlagen für die Ionennitrierung ermöglichen, diese Behandlung mit der präzisesten Kontrolle jedes Parameters zu realisieren, damit die Diffusionstiefe des Stickstoffs in der Matrix geregelt und die gewünschte Dicke der oxidierten Schicht erreicht wird.

Für weitere Details legen wir die zwei während der Konferenz vorgestellten Eingaben bei:

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