Konstruktive Möglichkeiten mit Strangguss

Strangguss als Ausgangswerkstoff für die Herstellung von Maschinenelementen. Maschinenkonstrukteure auf der ganzen Welt nutzen Gusseisen als Konstruktionswerkstoff. Dabei spielt eine Form des...

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Strangguss als Ausgangswerkstoff für die Herstellung von MaschinenelementenMaschinenkonstrukteure auf der ganzen Welt nutzen Gusseisen als Konstruktionswerkstoff. Dabei spielt eine Form des Gusserzeugnisses – der Strangguss – eine nicht unerhebliche Rolle.Strangguss hat seinen Ideenursprung aus der Überlegung, wirtschaftlich ein Massenprodukt mit gleich bleibender Qualität zu erzeugen sowie den zunehmenden Bedarf von zylindrischem Halbzeug gerecht zu werden. Der Strangguss ist in den letzten Jahren ständig weiterentwickelt worden. Die hohe Qualität und die kostengünstige Herstellung sowie die problemlose und wirtschaftliche Bearbeitbarkeit von Stranggussprodukten waren und sind dafür ausschlaggebend.Beim Strangguss-Verfahren wird Gusseisen (GG/GGG) in theoretisch endlosem Strang kontinuierlich aus der flüssigen Phase hergestellt. Wenn das fließende Eisen die gekühlte Kokille passiert, erstarrt das Eisen im Profil. Die Ziehstation zieht stufenweise die Stränge vorwärts. Der Strang wird dann in angemessenen Längen abgebrochen. Beim Stranggießen entsteht ein dichtes und fehlerfreies Gussstück ohne Lunker.Die große Abkühlungsgeschwindigkeit erzeugt ein außerordentlich feinkörniges Gefüge mit gleichmäßiger Härte über den ganzen Querschnitt. Strangguss weist extrem gute Dichtigkeit in Bezug auf Flüssigkeiten und Gasen auf. Die saubere, sandfreie Oberfläche sowie ein feines, einheitliches Gefüge sorgen für deutlich reduzierten Werkzeugverschleiß sowie wesentlich kürzere Bearbeitungszeiten gegenüber Stahl. Zudem hat der Strangguss in Grauguss sehr gute Dämpfungseigenschaften. Der Sphäroguss hingegen empfiehlt sich durch seine hohen Werte bezüglich Zugfestigkeit, Dehnung und Verformbarkeit, die dem des Stahls gleichkommen. Typische Einsatzgebiete für Strangguss sind: - Hydraulik- und PneumatikkomponentenDazu gehören Steuerblöcke, Ventil-, Schieber- und Reglergehäuse, Druckzylinder: Die Gratbildung insbesondere im Kreuzungsbereich von Ölbohrungen wird vermieden. Dadurch können Hydraulikblöcke und ähnliche Werkstücke wirtschaftlicher aus Strangguss als aus Stahl gefertigt werden. Grauguss wird für Drücke bis etwa 350 bar eingesetzt, Sphäroguss bis 600 bar.- Zahnräder und ZahnstangenBauteile aus Strangguss sind gut zerspanbar, geräuschdämpfend und haben keine Gussspannungen oder Lunker. Als graphitenthaltender Werkstoff ist Strangguss erheblich unempfindlicher gegen Verzahnungsfehler und die daraus resultierenden Spannungsspitzen als Stahlzahnräder. Zahnräder aus Grauguss sind aufgrund der geringeren Zugfestigkeit nur für Getriebe mit größerem Modul verwendbar. Aus Sphäroguss hergestellte Zahnräder erreichen die Zahnfußfestigkeit von Stahl. Die Flankentragfähigkeit aller Stranggusswerkstoffe übertrifft jedoch diejenige von unlegiertem Stahl und von formgegossenen Bauteilen.- Lagerbuchsen, Ventilführungen Eine hohe Härte im Stranginneren (perlitisches Gefüge) bedingt eine hohe Verschleißfestigkeit. Die ferritische Randzone führt zu einer sehr guten Bearbeitbarkeit. Lagerbuchsen aus Strangguss besitzen hervorragende Trocken- und Notlaufeigenschaften.- Gleitschienen, Maschinenschlitten, AufspanntischeIm Vergleich zu gehärteten Stahl- und Gusseisenplatten sind die naturharten Stranggussleisten bei gleichbleibender Härte verzugfrei. Während sich gehärtete Bauteile nur noch schleifen lassen, können Stranggussteile auch gefräst oder gehobelt werden. Stranggussführungen zeigten auch nach drei Jahren hoher Beanspruchung keinen wesentlichen Verschleiß.Mit dem Stranggießverfahren können alle Gusseisenwerkstoffe verarbeitet werden, von den unlegierten Sorten mit Lamellengraphit (GG) nach DIN EN 1561 oder Kugelgraphit (GGG) nach DIN EN 1563 bis hin zu hoch legierten Sorten, beispielsweise den Austerniten. AWK Passavant, heute ACO Guss GmbH, vergießt GG und GGG.Beim GG werden die mechanischen Eigenschaften sowohl durch die Art der metallischen Grundmasse als auch durch die Menge, Größe, Ausbildung und Verteilung der Graphitlamellen beeinflusst. Die Graphitlamellen, die selbst so gut wie keine Festigkeit haben, unterbrechen die metallische Grundmasse, die als Träger der Festigkeit anzusehen ist. Beim GGG ist der Graphiteinfluss bedeutend geringer als bei GG. Beim Gusseisen mit Kugelgraphit wird durch die kugelige Graphitausbildung bei gleichem Graphitgehalt die metallische Grundmasse weit weniger unterbrochen, weil die Berührungsfläche mit dem Grundstoff die kleinstmögliche ist. Außerdem ist die Kerbwirkung der Graphitkugeln wesentlich geringer als die der Graphitlamellen. Die Eigenschaften von GGG werden deshalb dominierend von der metallischen Grundmasse bestimmt. In vielen produzierenden Industriezweigen sind Gussteile in neuen Produkten heute unverzichtbar; das bedeutet aber auch, dass die Gießer bereits in einem sehr frühen Stadium der neuen Entwicklungen in enger Kooperation mit dem Konstrukteur stehen und intern den technischen und wirtschaftlichen Erfolg mit entscheiden.