Niederdruck-Sandgieß-Verfahren und MPS (Multi Pouring System)

Im Zentrum unserer Innovationen steht das Niederdruck-Sandgieß-Verfahren, dass es ermöglicht, einfach und schnell u. a. dünnwandige sowie qualitativ hochwertige Gussteile auf unseren kastengebundenen Formanlagen preisgünstig herzustellen. Ferner lassen sich komplizierte Gußteile, wie Zylinderköpfe, Kurbelgehäuse oder Fahrzeugstrukturbauteile prozeßsicher herstellen. Im Prinzip ist jede gewünschte Legierung darstellbar. Darüber hinaus bietet diese Technologie eine sinnvolle Alternative zum Kokillen- und Druckgiessen.
 
Mit der klassischen Art des Formfüllens, dem Schwerkraft-Gieß-Verfahren sind Turbulenzen beim Giessen nur schwer zu vermeiden (Darstellung rechts: 4-Zylinder-Motorblock im Schwerkraft-Sandguss). Dadurch werden Gase aus der Atmosphäre mitgerissen. Die Bildung von Oxyden, Mikroporositäten und Wasserstoffaufnahme in der Schmelze finden sich als unerwünschte Folge im Gussstück wieder. Weitere Nachteile sind, dass der Speiser paradoxerweise mit dem kältesten Metall gefüllt und ein grosser Bedarf an Kreislaufmaterial erfoderlich wird.
 

Zur optimalen Formfüllung lässt sich nun die bekannte Niederdruckgieß-Technologie in Kombination mit einer von HWS patentierten Schliessmethode des Eingusskanals an unseren Hochleistungsformanlagen einsetzen.     
 
Bei diesem Giessverfahren (Darstellung rechts: Niederdruckguss-Tiegelofen) taucht ein Steigrohr in den druckdicht verschlossenen Ofen in die saubere Schmelze ein. Wird der Ofen nun mit Druck beaufschlagt , steigt das flüssige Metall durch das Steigrohr nach oben in die Form auf. Der Füllvorgang verläuft extrem ruhig und ist über die Drucksteuerung präzise kontrollier- und reproduzierbar. Der Nachteil besteht allerdings darin, dass nach jedem Füllvorgang Wartezeiten bis zu 15 min. entstehen, bis die Schmelze im Eingusskanal erstarrt ist.

HWS entwickelte daher eine Lösung, zum schnellen und einfachen Verschliessen des Eingusskanals. Dazu wird durch den Formrücken eine Öffnung bis kurz vor den Einguss gebohrt (Abbildung rechts: Eingusskanal-Verschliesszylinder). Unmittelbar nach dem Füllvorgang verschliesst ein Zylinder sicher und schnell den Eingusskanal mit Hilfe des verbleibenden Formstoffes bzw. eines Sandpropfens. Ein gewöhnlicher Keramikfilter verhindert, dass beim Verschliessen evtl. abbröckelnder Sand in den Ofen gelangt.

Der Erfolg mit dieser Formfüllung kann jedoch noch nicht vollends befriedigen, denn nach wie vor gelangt das kälteste Metall in den Speiser (Abbildung rechts: Motorblock mit Speiseranordnung oben). Das Modell wurde nun so angeordnet das der Speiser unmittelbar über dem Einguss liegt. Während des Füllvorgangs heizt das durchströmende Metall den Speiserbereich auf. Letztendlich wird dieser noch mit der heissesten Schmelze gefüllt. Nach dem Gießvorgang dreht die Form im Wender um 180°, damit der Speiser oben liegt.

Zur Erprobung des Systems wurde eine Testvorrichtung (Bild rechts: Niederdruck-Testgießstation) bestehend aus einem widerstandsbeheizten Niederdruck-Tiegelofen mit Steigrohr, einer Formkasten-Absenkvorrichtung und einem Eingusskanal-Verschliesszylinder bei hws installiert.
    
 

Somit konnte auch der optimale Speisungseffekt durch Wenden der Form beispw. an einem 40 kg schweren 4-Zylinder-AL-Motorblock (Bild rechts: 4-Zylinder-AL-Motorblock mit unterschiedlicher Speiseranordnung) nachgewiesen werden. Links im Bild das Speisungsverhalten mit Giessen von unten ohne zu wenden, und rechts mit Giessen von unten durch den Speiser mit anschliessendem wenden.

MPS - Multi Pouring System

Heinrich Wagner Sinto hat diese zukunftsweisende Giesstechnologie bis zur Praxisreife entwickelt, und eröffnet damit dem Giesser völlig neue - im Schwerkraftgiessen undenkbare - Möglichkeiten zur Herstellung qualitativ hochwertiger Gussteile. Das Verfahren ist einfach und zuverlässig in unseren weltweit bewährten SEIATSU-Formanlagen integrierbar, und als komplette sog. MPS-Formanlage einschl. Niederdruck-Ofenanlage lieferbar. An den MPS-Formanlagen kann sowohl mittels Niederdruck-Giessanlage und/oder auch konventionell über Schwerkraft gegossen werden. 

 

Die Stärken dieser Technologie lassen sich also wie folgt zusammenfassen:

- exakt programmierbarer Formfüllvorgang

- präzise Fülldrucksteuerung

- Einsparung von Kreislaufmaterial

- kreislaufarmes Giessen möglich

Weitere Vorteile:
- Formfüllung genau wiederhol- und dokumentierbar
- völlig geschlossener Giessvorgang
- steigende schonende, laminare Formfüllung
- sehr praxisnahe Simulation des Gießprozesses möglich
- Minimierung von Dross- und Schlackenbildung
- keine durch Giesshöhe bedingte Penetration
- Optimierung der Speisung
- Verhinderung von Spritzmetall
- Verringerung von Anlagenstörungen und Erhöhung der Verfügbarkeit
- deutlich verbesserte Arbeitsplatzbedingungen
- keine Temperaturverluste beim Giessen
- geringere Giesstemperatur möglich
- geringere Wandstärken giessbar