ZU DEN KURSEN!

Fertigungslehre - Berechnungen zum Schwerkraftgießen

Kursangebot | Fertigungslehre | Berechnungen zum Schwerkraftgießen

Fertigungslehre

Berechnungen zum Schwerkraftgießen

Wird eine Schmelze in eine Form gegossen, so breitet sich der Gießdruck infolge des hydrostatischen Paradoxons gleichmäßig in alle Richtungen aus. Sobald die Form vollständig ausgefüllt ist, besteht bei horizontal geteilten Formen die Gefahr, dass die obere Formhälfte einem zusätzlichen Druck ausgeliefert ist. Diese auf die obere Formhälfte wirkende Kraft bezeichnet man als Abhebekraft:

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Abhebekraft: $ F_A = A_p \cdot \rho_S \cdot g \cdot h $

Fläche der oberen Formhälfte: $ A_p $

Dichte der Schmelze: $ \rho_S $

Höhe der oberen Formhälfte: $ h $

Liegt in der Form zusätzlich ein Kern erhöht sich der Druck, infolge der Auftriebskraft $ F_{Auf} $ die auf den Kern wirkt, auf die obere Formhälfte. Es gilt folgender mathematischer Zusammenhang zwischen der Auftriebskraft und der Gewichtskraft des verdrängten Volumens der Schmelze $ F_{GS}$:

Methode

Hier klicken zum Ausklappen $ F_{AUF} = F_{GS} $

Die Gesamtkraft, die auf die Fläche der oberen Formhälfte wirkt, ergibt sich aus der Summe von Auftriebskraft und Abhebekraft:

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Gesamtkraft: $ F = F_A + F_{AUF} $

Damit es infolge des auftretenden Drucks nicht zu einem Abheben kommt, müssen die horizontal geteilten Formen entweder miteinander fixiert werden, z. B. Klammern, oder die obere Formhälfte muss entsprechend beschwert werden, z.B. Beschwereisen. Bei vertikal geteilten Formen kann dem Druckanstieg durch Stützen der Formhälften, beispielsweise Hinterfüllen mit Formstoff wirksam entgegengewirkt werden.

Nur wenn eine feste Verbindung zwischen oberer und unterer Formhälfte gewährleistet ist, kann das Gießen und das Erstarren wie gewünscht ablaufen.