Adernbildung ist ein häufiger und problematischer Fehler beim Harzsandguss. Sie tritt typischerweise an Ecken und Stellen mit hoher Temperatur auf der Innenfläche der Gussteile in Streifen- oder sogar netzartiger Form auf. Dies verschlechtert die Oberflächengüte, erhöht den Nachbearbeitungsaufwand und kann bei Gussteilen mit komplexen Hohlräumen, in denen die Adernbildung nicht entfernt werden kann, zum Ausschuss führen. Das organische Anti-Aderungs-Additiv Xinda wurde speziell zur Lösung dieses Problems entwickelt. Seine Wirksamkeit wurde durch vergleichende Gießversuche an Stahl-, Grauguss-, Sphäroguss- und Kupfergussteilen nachgewiesen.

I. Was ist Aderung und welche Schäden verursacht sie an Gussteilen?

Adernbildung ist ein typischer Fehler bei Harzsandgussteilen. Sie tritt vorwiegend an inneren Ecken und in Bereichen mit hohen Temperaturen auf und ist streifenförmig, in schweren Fällen auch netzartig. Sie beeinträchtigt die Oberflächenqualität und erhöht den Nachbearbeitungsaufwand. Sobald Adernbildung im Inneren komplexer Gussteile auftritt, die nicht gereinigt werden können, wird das Gussteil direkt aussortiert.

II. Hauptursache der Venenbildung

Adernbildung entsteht, wenn flüssiges Metall in Risse an der Oberfläche von Sandkernen/Formen eindringt. Quarzsandkörner dehnen sich unter der Hitze des flüssigen Metalls aus. Bei 573 °C wandelt sich α-Quarz in β-Quarz um, was zu einer starken Volumenausdehnung und thermischen Spannungen im Sandkern oder der Form führt. Übersteigt die thermische Spannung die Hochtemperatur-Bindungsfestigkeit des Sandkerns/der Form, entstehen Oberflächenrisse, in die flüssiges Metall fließt und Adern bildet. Je höher die Hochtemperaturfestigkeit und Plastizität des Sandkerns bzw. je geringer die thermische Ausdehnungsspannung ist, desto geringer ist die Neigung zur Adernbildung.

III. Geeignete Gießharzqualitäten und Harzsysteme

• Gusswerkstoffe: Stahlguss, Grauguss, Sphäroguss, Kupferguss

• Harzbindemittelsysteme: Kaltbox, Heißbox

IV. Produktmerkmale

1. Verbessert die Fließfähigkeit von Sandkernsand

2. Verbessert die Oberflächenqualität von Sandkernen

3. Verleiht Sandkernen Farbe zur einfachen Rückverfolgbarkeit

4. Reduziert Nachbearbeitungsaufwand und Ausschussquote

5. Verringert die Wärmeausdehnung von Sandkernen, beseitigt vollständig Adernbildung und Gratbildung an den Gusshohlräumen; hemmt wirksam das Sintern von Sandkernen und verringert das Anhaften von Einbrennrückständen an den Hohlraumoberflächen.

V. Vergleichstestergebnisse

Um den Verbesserungseffekt zu demonstrieren, wurden vergleichende Gießversuche durchgeführt:

• Guss ohne Anti-Adern-Zusatz: Deutliche, durchgehende Adernbildung an den inneren Ecken, die ein aufwendiges Nachbearbeiten erfordert;

• Guss mit dem Anti-Adern-Zusatz Xinda: Die Innenfläche ist glatt, frei von Adern und Graten. Mit diesem Zusatz hergestellte Sandkerne weisen eine orange-rote Farbe auf, die eine einfache Identifizierung und Rückverfolgung bei der Werkstatthandhabung ermöglicht.

Das durch Vergleichsgießversuche validierte Anti-Aderbildungsadditiv von Xinda minimiert das Risiko von Rissen, die durch die thermische Ausdehnung des Sandkerns entstehen, und behebt verschiedene Hohlraumdefekte wie Aderbildung, Gratbildung und Anbrennen. Die farbigen Sandkerne optimieren nicht nur die Formgebungsleistung des Sandkerns, sondern erleichtern auch die Produktionskontrolle vor Ort. Das Additiv ist mit gängigen Harzsandverfahren kompatibel und vereinfacht Gießereien die Nachbearbeitung sowie die Reduzierung von Ausschuss. Xinda treibt die Forschung und Entwicklung von Hilfsstoffen für den Harzsandguss kontinuierlich voran und bietet Gießereien stabile und zuverlässige Lösungen zur Fehlerkontrolle.