Verbesserte Ergebnisse beim Porendruckguss durch statistische Methoden
- Materialeinsparungen: Reduzierung des Bauteilgewichts um bis zu 13 % unter Beibehaltung einer akzeptablen Oberflächenqualität.
- Gleichmäßige Porosität: Kontrollierte und homogene Porenverteilung gewährleistet gleichbleibende Qualität und effiziente Ressourcennutzung.
- Optimierte Parameter: Die präzise Steuerung von Gießfaktoren, wie Kolbengeschwindigkeit und Pressrückstand, gewährleistet zuverlässige und wiederholbare Ergebnisse.
- Statistische Genauigkeit: Die Cornerstone-Software erleichtert die effektive Planung, die detaillierte statistische Analyse und die klare Identifizierung der optimalen Gießbedingungen.
Das Porendruckgussverfahren
Beim Porendruckguss wird eine kontrollierte Porosität in die Komponenten eingebracht, wodurch der Aluminiumverbrauch effektiv reduziert wird, ohne die Gesamtqualität oder Funktionalität der Gussteile zu beeinträchtigen. Durch strategisches Management der Porositätsverteilung erreicht dieses Verfahren Materialeffizienz und Gewichtsreduzierung, besonders geeignet für Komponenten mit geringeren Stabilitätsanforderungen.
Cornerstone's Rolle bei der Optimierung der Gussparameter mit statistischer Analyse
Die Cornerstone Software spielte eine wesentliche Rolle bei der systematischen Planung und Analyse der Experimente, die in dieser Forschung diskutiert wurden. Mit Hilfe einer statistischen Methode, die als D-optimale Versuchsplanung bekannt ist, identifizierte Cornerstone die wichtigsten Gießparameter - wie Kolbengeschwindigkeit und Pressrückstand - die einen direkten Einfluss auf die Qualität, das Gewicht und die Porosität der Komponenten haben. Durch die Optimierung dieser Faktoren konnte in den Experimenten eine Gewichtsreduzierung von bis zu 13 % bei gleichzeitiger Beibehaltung einer zufriedenstellenden Oberflächenqualität erzielt werden.
Analysierte Schlüsselparameter
- Kolbendrehzahl: Anpassungen der Kolbenbewegung beeinflussen die Porositätsverteilung erheblich.
- Pressrückstände: Optimale Einstellungen helfen, überschüssiges Material zu minimieren und gleichzeitig eine gute Oberflächenqualität und strukturelle Integrität zu erhalten.
Von der Cornerstone Software unterstützte Ergebnisse
- Reduzierung des Bauteilgewichts um bis zu 13%, ohne signifikante Verschlechterung der Oberflächenqualität.
- Die Cornerstone-Software erleichterte die systematische Analyse der Faktoren und ihrer Wechselwirkungen, was zuverlässige Schlussfolgerungen und reproduzierbare Ergebnisse sicherstellte.
Erfahren Sie mehr über die Möglichkeiten der Cornerstone-Software und wie sie Ihre Prozesseffizienz verbessern kann.
Abschließende Überlegungen zum Porendruckguss und zur statistischen Optimierung
Diese Untersuchung des Porendruckgusses zeigt, wie Materialeinsparungen und Qualitätskontrolle Hand in Hand gehen können, wenn die Prozessparameter systematisch optimiert werden. Der Einsatz statistischer Methoden - insbesondere durch die Cornerstone-Software von camLine - erwies sich als wesentlich für die Identifizierung und Feinabstimmung von Faktoren wie Kolbengeschwindigkeit und Pressrückstand, die sich direkt auf Porosität, Oberflächenqualität und Bauteilgewicht auswirken.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine strukturierte Datenanalyse - ermöglicht durch die statistischen Funktionen von Cornerstone - Klarheit in die komplexen Beziehungen zwischen Gießparametern und Produktqualität bringen kann. In diesem Fall optimiert die Implementierung der D-optimalen Versuchsplanung mit Cornerstone erfolgreich das Gehäuse eines Brennstoffzellenstapels.
Dieser Ansatz lässt sich auch auf andere Gießverfahren übertragen, wie z.B. das Kunststoff- und Batteriegießen, um die Fertigung über den Porendruckguss hinaus zu optimieren.
Für diejenigen, die an einem tieferen Einblick in die Methodik, die Ergebnisse und die breiteren Auswirkungen interessiert sind, ist das vollständige Whitepaper auf der Website von Casting Plant & Technology verfügbar .
Zitat: Jörg Hohlfeld, Christian Hannemann, Frank Schneider, Christian Fritsch, Andy Günther, Holger Petschel, Theo Wember, René Schmiedel. 2025. "Porenkokillenguss - ein Weg zur Einsparung von Aluminium?" Gießerei & Technik, 01/2025, 41-49.
