Der Fachausschuss „Stranggießen“

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Ofenunabhängige Kokille - Kupfer
Arbeitskreis


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Qualität aus einem Guss. Stranggießen

Stranggießen bezeichnet eine Fertigungstechnik, bei der mit Hilfe von wiederverwendbaren Formen (Kokillen) vorgefertigte Produkte (Halbzeuge) wie Bleche, Stangen, Rohre oder Platten aus verflüssigten Eisen- und Nichteisenlegierungen wie Kupfer oder Aluminium hergestellt werden können.

In der Fertigungstechnik sind Halbzeuge die mit Abstand verbreitetste Form für Metallwerkstoffe – und damit von enormer wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Bedeutung. Trotzdem reduziert sich die Anzahl ihrer Produzenten im Zuge der Globalisierung dramatisch. Um hier die ökonomische Stellung Deutschlands zu wahren, ist die ständige Verbesserung der Verfahren vom Schmelzen bis zum Gießen unter ökonomischen, aber auch unter Umwelt- und Qualitätsaspekten entscheidend.

Besser simulieren

Um den Einflusses von Gießparametern auf Temperatur- und Spannungsfelder sowie die daraus resultierende Wirkung auf Erstarrung, Geometrie, Gussfehler, Gefüge und Entmischungen (Seigerungen) zunehmend besser zu verstehen, zu optimieren und auch die Kosten für aufwändige Versuche zu reduzieren, ist es zukünftig wichtig, die Simulation etwa der Temperatur- und Spannungsfelder sowie die Modellierung der elektromagnetischen Strömungsbeeinflussung metallischer Schmelzen in Induktionsöfen und in der Kokille zu verbessern. In diesem Rahmen gewinnt auch die Vorhersage von Gefüge- und Werkstoffeigenschaften an Bedeutung. Dazu sind verbesserte Kenntnisse der Stoffwerte und von Randbedingungen wie beispielsweise des Wärmeübergangs in der Primär- und Sekundärkühlung unabdingbar.

Zudem müssen in den nächsten Jahren verfeinerter Modelle zur Beschreibung der Vorgänge auf der Mikroebene (Kristallwachstum, Steigerungen, Porenbildung, Rissentstehung, Rissausbreitungn etc.) entwickelt werden – ebenso wie Maßnahmen, die die Erkenntnisse auf der Makroebene anwendbar machen. Experimente sollen den Wärmeübergang in der Sekundärkühlzone beim Stranggießen und damit jene Einflüsse untersuchen, die Oberflächenrauigkeit, Legierung oder Oberflächentemperatur betreffen.

Um sich den kommenden Herausforderungen zu stellen, sollten in Forschungs- und Entwicklungsvorhaben gemeinsame Projekte von Universitäten, Forschungsinstituten und der Industrie initiiert werden, die auch Energieeffizienzaspekte mit einbeziehen. Darüber hinaus ist der Erfahrungsaustausch zwischen Gießern aus der betrieblichen Praxis und industrieller Entwicklung einerseits und der universitären Forschung ebenso zwingend wie ein Vergleich verschiedener Verfahren in den Betrieben.