Gezielte Tolerierung von Schwindungsfehlern in Gussstücken
Final Report Abstract
Schon Generationen von Ingenieuren haben versucht, das Speisersystem zu optimieren, und haben dabei auch erkannt, dass für manche Stellen des Gussstückes zur Dichtspeisung ein unverhältnismäßig hoher Aufwand getrieben werden muss, der sich vielleicht gar nicht lohnt. Wenn man davon ausgeht (und die Praxis beweist das), dass Gussstücke in vielen Fällen überhaupt nicht durchgängig von höchster Qualität sein müssen, sondern dass durchaus in verschiedenen Querschnitten geringe Porositäten, die freilich nicht bis an die Oberfläche reichen dürfen, zulässig sein können, gelangt man logischerweise zur Strategie der fehlertoleranten Gussstückkonstitution: Es sollen in bestimmten Bereichen des Gussstückes Schwindungsfehler zugelassen werden, um dadurch den Aufwand für das energieintensive Speisersystem erheblich zu vermindern. Es soll also nicht so gut wie möglich, sondern nur so gut wie unbedingt nötig gefertigt werden. Ausgehend von diesen Überlegungen wurde eine interaktive Methode zur Speiserminimierung entwickelt und exemplarisch an Stahlguss erprobt, die auf der Berechnung der Speiserwirkungszonen beruht. Es wird zunächst ein Speisersystem generiert, das eine vollkommene Dichtspeisung des Gussstückes gestattet. Anschließend kann interaktiv durch Verminderung des Speisersystems an ausgewählten Stellen des Gussstückes Porosität zugelassen werden. Das Qualitätskriterium Dichte bzw. Porosität wird über einen äquivalenten Niyama-Wert definiert. Die entwickelte Methode befindet sich im Stadium der industriellen Erprobung.
