Form-Füll Control-Sensoren (PAT)

Gießen auf horizontalen Kaltkammermaschinen

Zahlreiche Untersuchungen in den Gießereilaboren beziehen sich auf horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschinen. Einer der Problembereiche ist das Zusammenspiel von Gießkammer, Gießkolben und Formfüllung. Die Vorgänge sind messtechnisch außerordentlich schwierig zu erfassen, zudem können die Probleme praktisch nicht vermieden, allenfalls minimiert werden.

Zu den Problemen gehören:
 

• die während des Gießprozesses aufgrund von thermischen und mechanischen Belastungen veränderten Geometrie der Gießkammer mit erheblichen Gießkammerbewegungen
• das Einschließen von Luft- und Gießgasen durch die Schmelze aufgrund der Einstellung der Gießkolbenbewegung in der Vorfüllphase
• die Abkühlung und teilweise Erstarrung der Schmelze in der Gießkammer durch Wärmeabfuhr über die Gießkammer und den Gießkolben
• der in der Gießkammer erstarrte Anteil der Schmelze steht für die Formfüllung nicht zur Verfügung. Vorerstarrte Bereiche verschließen Teile des Anschnittes, so dass nur ein Teil des Anschnittes für die Formfüllung wirksam ist
• der erstarrte Anteil der Schmelze in der Gießkammer steht vor allem für die Nachspeisung des Schwindungsvolumens bei der Abkühlung im Formhohlraum und beim Übergang flüssig/fest nicht zur Verfügung. Lunker im Gussteil sind die Folge.

Der FFCS Sensor

Der Sensor misst die über die flüssigen Metallsäule dem Einpressen entgegenwirkenden Kräfte welche durch Wellenbildung, passieren des Anschnittes und das Verteilen und Füllen der Form entstehen. Sofern die Maschine mit gleich bleibenden Gießparametern arbeitet, kann die vom FFCS ausgegebene Messkurve gleich einem Fingerabdruck für ein gutes Druckgießteils als Vorlage genutzt werden. Die durch den FFCS gesammelten Daten tragen zu einem besseren Verständnis der Vorgänge während des gesamten Einpressvorganges bei.

Einsatz des FFCS Sensors

Ziel ist es, auftretende Fehler in bestimmten Bereichen mit dem FFCS Sensor messen, registrieren und analysieren zu können und gegebenenfalls durch eine neue Einstellung ein Fehlverhalten zu beheben.