Fräsen mehrfach verwendbarer Keramikformen zur Herstellung von Gussteilen im Automobilbau : "Keramikfräsen". Schlussbericht. Abschlussdatum des Vorhabens: 31.03.2006
(Deutsch)
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Ziel des Projektes war die Schaffung der methodischen Voraussetzungen für eine durchgängige Prozesskette zur Herstellung von Gießformen aus Keramik oder mit keramischen Komponenten. Im Rahmen dieses Projektes wurden erstmals Fräsversuche zur Zerspanung von großen Volumen einer Keramik in Einsatzfestigkeit durchgeführt. Anhand der optimierten Werkstoffsysteme ist es gelungen, Keramikformen in der Größe 200 x 100 x100 mit einen max. Zeitspanvolumen von 106 mm3/min zu fräsen. Durch die Opimierung der Fräsparameter war es möglich, den Werkzeugverschleiß so zu begrenzen, daß die Zerspanung wirtschaftlich ist. Gießversuche zeigten die Eignung der Keramik als Formstoff für die Werkstoffe Aluminium, Grauguß und Stahl. Besondere Vorteile konnten bei der Herstellung dünnwandiger Stahlgußteile verzeichnet werden. Bemerkenswert ist die hohe Oberflächengüte der Gußteile. Die Versuche haben gezeigt, daß es nicht möglich ist, die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Keramik und Gießmetall derart anzugleichen, daß eine komplette Form mehrfach verwendet werden kann. Das Metall schrumpft auf die Keramik auf. Mit Hilfe von CA-Techniken, insbesondere der Erstarrungssimulation ist es gelungen, eine ausgewählte Gießform so zu gestalten, das große Teile wiederverwendet werden können.
Aim of the project was to create the methodological preconditions for a continuous process chain, in order to produce molds made of ceramics or with ceramic components. In the framework of this project milling tests for chipping large volumes of a ceramic mold stable for material to be filled in were conducted for the first time. Based on the optimized material systems it was possible to mill ceramic molds with a size of 200 x 100 x 100 with a maximum removal rate of 106 mm3 /min. By optimizing the milling parameters, the tool wear is minimized in a way that chip removal was cost-effective. Casting tests showed suitability of the ceramics as molding material for aluminium, gray iron and steel. Special advantages could be noticed during manufacture of thin-walled cast steel parts. The high surface finish of the castings is remarkable. The tests showed, that it is not possible to adjust the thermal expansion coefficients of ceramics and cast metal in a way, that a complete mold can be used several times. The metal shrinks on the ceramics. By means of CA technologies, in particular solidification simulation it is possible to design a selected mold in a way that large parts of it could be re-used.
Fräsen mehrfach verwendbarer Keramikformen zur Herstellung von Gussteilen im Automobilbau : "Keramikfräsen". Schlussbericht. Abschlussdatum des Vorhabens: 31.03.2006
Weitere Titelangaben:
Direct milling of multi usable ceramic molds for producing prototype castings in automative industry - ceramic milling