​Gussfehler

​Gasporosität

​Gasporositäten treten in den Gehäusen von Druckgussteilen auf, die rund oder oval sind, mit glatter Oberfläche und hellweißem oder hellgelbem Farbton.Nach der Oberflächenbearbeitung können sie durch Sichtprüfung identifiziert werden, während die nicht sichtbaren Bereiche mittels Röntgenstrahlungsprüfung erkannt werden müssen.

​Ursachen:
a) Freigesetzter Wasserstoff aus der geschmolzenen Metalllegierung. Je höher die Schmelztemperatur, desto größer ist die Löslichkeit von Wasserstoff in der geschmolzenen Metalllegierung. Mit der Abkühlung und Erstarrung des Druckgusses nimmt die Löslichkeit von Wasserstoff ab und dieser wird aus dem geschmolzenen Metall freigesetzt, wodurch Gasporosität entsteht. Quellen von Wasserstoff:

  • ​Feuchtigkeit in der Luft gelangt in die Metalllegierung und zerfällt zu Wasserstoff;
  • Feuchtigkeit und Schmierstoffe an den Anschnitten bringen Wasserstoff in die Legierung ein, der sich zersetzt;
  • Feuchtigkeit auf den Schmelzwerkzeugen gelangt in die Metalllegierung und zerfällt zu Wasserstoff.

​Ursache b):
Gase, die beim Befüllen der geschmolzenen Metalllegierung freigesetzt werden. Beim Druckgussprozess füllt das geschmolzene Metall die Form mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit. Wenn die Legierungsschmelze nicht geordnet und stabil fließen kann, entstehen Turbulenzen, die Gase einschließen. Turbulenzen werden verursacht durch:

​Ursache c):
Gase aus Schmiermitteln. Schmiermittel auf den Formen zersetzen sich und erzeugen Gase, wenn sie durch die Schmelze erhitzt werden, oder eine übermäßige Anwendung auf der Form führt zur Verdampfung der Mittel.

​Lösungen:

​Zugstellen und Anhaften (Kleben)

​Zugstellen verlaufen parallel zur Formöffnung in einer bestimmten Tiefe und erscheinen als kratzartige Streifen auf den Gussoberflächen.
Anhaften wird durch unsachgemäßes Festkleben der Metalllegierung an der Form verursacht und tritt auf, wenn an einigen Stellen des Gusses Materialüberschuss oder -mangel vorhanden ist.
Beide Fehler können durch Sichtprüfung erkannt werden.

​Ursachen:

  • ​​​Beschädigungen an der Formoberfläche
  • ​Unzureichende Härte oder Rauheit der Einsatzoberfläche
  • ​Unzureichende Ausformschrägen oder sogar Hinterschneidungen
  • ​Schräges Auswerfen des Bauteils oder Abreißen beim Ausstoßen
  • ​Überhitzung der Schmelze oder der Formtemperatur
  • ​Mangelhafte Qualität des Trennmittels
  • ​Unzureichender Eisenanteil in der Legierung

​Lösungen:

​Lunker (Gasblasen)

​Lunker treten auf den Oberflächen von Druckgussteilen als unterschiedlich große Erhebungen auf. Diese Erhebungen entstehen durch die Ausdehnung von Gas unter der Oberfläche. Lunker lassen sich durch Sichtprüfung erkennen.

​Ursachen:

  • ​​Im Einspritzprozess eingeschlossene Gase 
  • Schlechte Entlüftungsleistung aufgrund einer ungünstigen Gestaltung des Anschnittsystems
  • ​​Keine Entgasungsbehandlung der Schmelze oder Überhitzung des Metalls
  • Überhitzung der Form, unzureichende Nachdruckzeit, unzureichende Erstarrungszeit – all dies führt zu verminderter Festigkeit der Druckgussteile und begünstigt die Ausdehnung von Gas im Bauteil
  • Übermäßiger Einsatz von Trennmittel oder Schmierstoff auf dem Kolben
  • Unzureichende Ausblaszeit nach dem Aufsprühen des Trennmittels

​Lösungen:

​Risse

​Risse treten auf der Oberfläche von Druckgussteilen in Form von linearen oder unregelmäßigen Mustern auf, die sich unter äußerer Krafteinwirkung ausbreiten können. Man unterscheidet zwischen Kaltrissen (ohne Oxidation an der Bruchstelle) und Heißrissen (mit Oxidation an der Bruchstelle).
Dieser Fehler kann durch Sichtprüfung erkannt werden.

​Ursachen:

  • ​​Zu hoher Fe-Gehalt oder zu niedriger Si-Gehalt in der Schmelze 
  • ​Überschuss an schädlichen Elementen, die die Duktilität des Druckgussteils verringern
  • ​Zu hoher Zn-Gehalt in Al-Si-Legierungen oder zu hoher Mg-Gehalt in Al-Mg-Legierungen
  • ​Zu niedrige Werkzeugtemperatur
  • ​Inhomogene Wandstärken führen zu ungleichmäßigem Schrumpfverhalten
  • ​Zu lange Verweildauer des Bauteils in der Form verursacht innere Spannungen
  • ​Uneinheitliches Auswerfen des Gussteils

​Lösungen:

​Verformungen

​Die geometrische Form des Druckgussteils stimmt nicht mit der Zeichnung überein, es kommt zu allgemeinen oder lokalen Verformungen.
Verformungen lassen sich durch Messmittelkontrolle oder Sichtprüfung feststellen.

​Ursachen:

  • ​Fehlerhafte Bauteilkonstruktion führt zu ungleichmäßigem Schrumpfverhalten
  • ​Zu frühes Öffnen der Form führt zu unzureichender Steifigkeit des Gussteils
  • ​Ungünstige Konstruktion des Auswerfermechanismus verursacht unausgewogenes Ausstoßen
  • ​Einzüge oder Verformungen beim Auswerfen des Gussteils
  • ​Ungeeignete Methode zur Entfernung des Angusses

​Lösungen:

​Fließlinien

​Auf der Oberfläche des Gussteils befinden sich streifenartige Muster in Fließrichtung der Metallschmelze sowie deutlich sichtbare, richtungslose Linien, die sich farblich vom Grundton des Gussteils unterscheiden. Diese Streifen und Linien neigen nicht zur Ausdehnung. Fließlinien lassen sich durch Sichtprüfung erkennen.

​Ursachen

  • ​​Das zuerst in die Kavität eintretende flüssige Metall bildet eine dünne und unvollständige Metallschicht. Die nachfolgende Schmelze füllt die unvollständigen Bereiche aus und hinterlässt dabei Fließspuren.
  • ​Die Werkzeugtemperatur ist zu niedrig 
  • ​Der Querschnitt des Angusses ist zu klein und ungünstig positioniert, was zu Spritzern beim Befüllen führt 
  • ​Unzureichender Fülldruck der Metallschmelze
  • ​Zu viel Trennmittel und Schmierstoff

​Lösungen:

Zimny przepływ

​Na powierzchni części odlewanych ciśnieniowo znajdują się wyraźne, nieregularne i wklęsłe linie liniowe. Linie te są małe i wąskie, a krawędzie skrzyżowania są gładkie i mogą się rozciągać pod wpływem sił zewnętrznych. Zimny przepływ można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • ​Dwa strumienie metalicznej cieczy stykają się ze sobą, nie do końca stopione;
  • Temperatura metalu lub temperatura matrycy jest zbyt niska;
  • Płynność stopu metalu jest słaba;
  • Konstrukcja systemu wlewowego jest nierozsądna, co skutkuje dużą odległością przepływu stopionego metalu.
  • Prędkość wtrysku lub ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie;
  • Ciecz nie przepływa płynnie we wnęce matrycy;

Rozwiązania:

Żółwie pęknięcia/sieciowe

​Na powierzchni odlewu znajdują się siateczkowe, włosowate występy lub wgłębienia. Wraz ze wzrostem czasu odlewania ciśnieniowego te występy lub wgłębienia rozszerzają się i rozciągają w sposób ciągły. Pęknięcia żółwia można rozpoznać poprzez oględziny.

Przyczyny:

  • ​Na powierzchni wnęki matrycy powstają pęknięcia żółwiowe;
  • Niewłaściwy materiał formy odlewniczej lub niewłaściwy proces obróbki cieplnej;
  • Różnica temperatur formy odlewniczej zmienia się drastycznie w bardzo krótkim czasie;
  • Temperatura napełniania jest zbyt wysoka;
  • Wstępne nagrzewanie formy odlewniczej jest niewystarczające lub nierówne;
  • Wnęka matrycy jest szorstka;

Rozwiązania:

​​Zapadnięcia

​W obszarach grubościennych na powierzchni części odlewanych ciśnieniowo występują zagłębienia. Wadę tę można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • ​Nierówna grubość ścianek odlewu powoduje nierównomierny skurcz podczas krzepnięcia.
  • Forma jest częściowo przegrzana, a odlew powoli krzepnie w przegrzanym obszarze;
  • Ciśnienie wtrysku jest za niskie;
  • Ze względu na słabą wydajność odpowietrzania wnęki matrycy, gaz jest sprężany pomiędzy powierzchnią wnęki a powierzchnią cieczy metalicznej;
  • Krótki czas utrzymywania ciśnienia skutkuje słabym efektem podawania;

Rozwiązania:

Niedolania

​Brakuje części materiału na części powierzchni odlewu. Wadę tę można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • ​Ciekły metal zawiera gazy, wtrącenia lub zawiera zbyt dużo pierwiastka Fe;
  • Temperatura napełniania jest zbyt niska lub temperatura matrycy jest zbyt niska;
  • Ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie;
  • Zbyt duża ilość gazów powoduje wysokie przeciwciśnienie we wnęce matrycy, które ostatecznie utrudnia proces napełniania;
  • Użycie zbyt dużej ilości środka antyadhezyjnego lub smaru prowadzi do zbyt dużego uwolnienia gazu we wnęce matrycy;

Rozwiązania:

Przetryski (blachy)

​Na krawędzi powierzchni podziału części odlewniczej znajdują się cienkie blachy o nieregularnym kształcie. Przetryski można rozpoznać poprzez kontrolę wzrokową.

Przyczyny:

  • ​Siła docisku matrycy jest niewystarczająca;
  • Prędkość wtrysku jest zbyt duża;
  • Śmieci na powierzchni podziału nie są usuwane
  • Na matrycy następuje deformacja na skutek niewystarczającej wytrzymałości materiału matrycy;
  • Wkładki lub suwaki matrycy są zużyte, co powoduje wyciek cieczy metalicznej ze szczelin;
  • Przeguby maszyny odlewniczej są zużyte lub zdeformowane;
  • Temperatura napełniania jest zbyt wysoka;

Rozwiązania:

​Wtrącenia

​Na powierzchni lub wewnątrz odlewu znajdują się otwory o nieregularnym kształcie, wewnątrz których znajdują się wtrącenia. Wtrącenia na powierzchni odlewu można zidentyfikować na podstawie oględzin wzrokowych, natomiast wtrącenia wewnątrz odlewu należy zidentyfikować metodą UT lub prześwietlenia rentgenowskiego.

Przyczyny:

  • ​Czystość wsadu do pieca jest niska;
  • Płynny stop metali nie jest odpowiednio oczyszczany lub żużle nie są dokładnie usuwane;
  • Płynny stop metalu jest zanieczyszczony śmieciami podczas wylewania;
  • Wnęka matrycy nie została oczyszczona;
  • Zbyt duża zawartość grafitu w środku antyadhezyjnym;

Rozwiązania:

Warstwy pośrednie

​Warstwy pośrednie to warstwowe defekty typu „sandwich” na powierzchni części odlewanych ciśnieniowo, zwykle widoczne na linii podziału. Wadę tę można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • ​Nadmierna ilość materiału lub wypływek przykleja się do krawędzi suwaków, wkładek lub powierzchni podziału. Nadmiar materiału lub wypływki nie są stopione przez stopiony metal podczas napełniania
  • Zbyt duża prędkość wtrysku 
  • Lokalne przegrzanie formy 
  • Cienka szczelina wlotowa

Rozwiązania: