Erste voll-nanokeramische Räderguss-Schlichte

Ceranovis, Saarbrücken, ist es nach eigenen Angaben gelungen, eine nanokeramische, funktionelle Grundschlichte zu entwickeln, die auf bis zu 500 °C heiße Metalloberflächen appliziert werden kann. Damit ist ein voll-nanokeramisches System verfügbar, das ohne Wasserglas-Binder auskommt.

Für den Aluminium-Kokillenguss werden Top-Coatings angeboten, welche die darunterliegende funktionelle Schlichte schützen und damit die Standzeit des Gesamtsystems in der Regel verdreifachen. Durch die früh sinternde Nano-Keramik wird eine inerte, robuste Schale generiert, die diesen Schutz liefert. Die funktionelle Grundschlichte hingegen basiert dabei wie alle diese Schlichten auf einem Glas-Bindersystem. Insbesondere in sehr heißen Prozessen wie dem Räderguss oder anderen Prozessen im Niederdruckguss sind die glasartigen Bindersysteme der Schwachpunkt.

Die Nano-Keramik wird mit steigender Form-Temperatur robuster und entfaltet bei diesen sehr heißen Prozessen ihr volles Potenzial. Der Zirkonia-basierte Nanobinder sintert ab einer Temperatur von 400 °C. Bei diesen oder höheren Formtemperaturen eine Nanokeramik im Produktionsprozess zu applizieren, galt indes als schwierig. Seit einigen Jahren kann das Unternehmen ein nanokeramisches Top-Coating für den Räderguss anbieten, das bei über 400 °C auf eine bestehende Grundschlichte applizierbar ist. Das so entstandene „RIM“-System lässt sich auch mit manchen Wettbewerbsprodukten kombinieren.

Die neu entwickelte voll-nanokeramische einlagige Beschichtung kommt bislang hauptsächlich in der Bodenkokille im Räderguss zum Einsatz und liefert dort nach Unternehmensangaben eindrucksvolle Ergebnisse: Die Rauheit wird den hohen Anforderungen an Optik und Lackiertechnik gerecht. Sie ist durch Produktwahl und Verdünnungsgrad einstellbar. Bei beeindruckend feiner und stabiler Oberflächenqualität erreichen die Standzeiten in der Praxis ein bislang unerreichtes Niveau. Durch Nachnebeln ergeben sich keine Qualitätseinbußen am Produkt. Fertigungslose über 2000 Stück sind ohne Werkzeugwechsel möglich. Das ergaben Feldtests im Räderguss von AlSi11- und AlSi7Mg-Qualitäten.

Das unter „Rimbop“ angebotene Produkt sollte vornehmlich in Formen eingesetzt werden, die im Fertigungsprozess hohe Temperaturen erreichen. Es ist empfehlenswert die Formen im Ofen auf Prozesstemperatur vorzuwärmen. Dies dient ohnehin der Produktivität, da dies ein Hochheizen der Form im Produktionsaggregat vermeidet. Die Nanokeramik wird so direkt versintert. Sie sintert aber auch in-situ mit dem ersten Schmelzekontakt, wenn ein ausreichendes Vorheizen nicht zu gewährleisten ist. Beste Resultate sind im Niederdruckgießen von Rädern und Motorteilen zu erwarten. Ein Übertragen dieser jungen Innovation auf andere Fertigungsbereiche wird derzeit mit hohen Erwartungen getestet.

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