Kernstützen


Förderkennzeichen: KF2252503HA0
Projektlaufzeit: 01.01.2011 bis 31.03.2013

Optimierung von Kernstütze und Klebprozess zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von Kernstützen als Gießereihilfsmittel

Kernstützen werden in der Gießereitechnik zum Gießen von Hohlkörpern verwendet. Sie dienen dabei als Distanzhalter an den Gusswänden. Zum Einsatz kommen heute in der Regel genagelte Kernstützen. Durch den Einsatz von geklebten Kernstützen werden die Nachteile von genagelten Kernstützen - höherer Nachbearbeitungsaufwand, Gussfehler durch Risse in den Formen und Kernen und starke Bildung von Lunkern und Verunreinigungen - verringert oder sogar verhindert.
Ziel des Projektes war es, die gesamte Prozesskette von der Herstellung der Gießereihilfsmittel über den Transport bis zum Einsatz der Kernstützen in der Gießerei weiterzuentwickeln und zu optimieren.
Schwerpunkte der Arbeiten waren die Entwicklung und Optimierung klebgerechter Kernstützen und die Ermittlung eines geeigneten Klebsystems aus der Produktgruppe der Schmelzklebstoffe mit ausreichender Haftfestigkeit sowohl auf der Kernstütze als auch auf der Gussform. Dabei galt es spezielle Klebstoffeigenschaften, wie zum Beispiel das Ausgasverhalten zu untersuchen und zu bewerten. Des Weiteren waren die Transportsicherheit und Lagerstabilität durch die Auswahl eines optimierten Verpackungssystems, insbesondere eines haftungsoptimierten Trennpapiers Ziel der Untersuchungen.

Im Rahmen des Projektes wurde eine Lösung im Zusammenspiel von Kernstütze, Klebsystem und Klebstoffaufbringung entwickelt, die geeignet ist, das Einsatzverhalten von geklebten Kernstützen zu verbessern. Die Gießversuche zeigten, dass nur geringe Unterschiede zwischen geklebten und üblicherweise eingesetzten genagelten Kernstützen bestehen. Damit sollte sich auch die Akzeptanz der geklebten Kernstützen bei den Gießereien erhöhen, da ein geringerer Nachbearbeitungsaufwand besteht, was für eine bessere Wirtschaftlichkeit des Verfahrens sorgt. Demgegenüber stehen die anfallenden zusätzlichen Kosten für Klebstoff und Transportpapier, so dass es im Einzelfall einer Kostengegenüberstellung bedarf.

Die Ergebnisse zeigten auch, dass die erarbeite Lösung noch nicht das Optimum darstellt. So ist zum Beispiel die Prozesssicherheit beim Transport der Kernstützen noch nicht immer gegeben. Vereinzelt kommt es zu mangelhafter Haftung der Kernstützen auf dem Transportpapier (vorzeitiges Ablösen der Kernstützen oder Ablösen des Klebstoffs von der Kernstütze). Auch die Haftung der Kernstützen auf den unterschiedlichen Schlichten zeigte noch nicht immer die gewünschte Prozesssicherheit.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die hier vorliegenden Ergebnisse eine solide Grundlage bilden für den zukünftigen wirtschaftlichen Einsatz von geklebten Kernstützen. Es zeigte sich aber, dass von den ausgewählten Klebstoffen nur wenige ein Eigenschaftsprofil aufwiesen, dass es zulässt, mit der bestehenden Technik verarbeitbar zu sein und den Anforderungen einer Gießerei gerecht zu werden. Deshalb sollte in Betracht gezogen werden, die Untersuchungen auf Klebstoffe mit anderer chemischer Basis (z. B. Acrylate) auszudehnen.