Das neue Strang-Gießsystem für Magnesium

RAUCH-Fertigungstechnik

Beim vertikalen Stranggießen von Magnesium-Legierungen wird die Schmelze in eine meist ringförmige Kokille gegossen, an deren gekühlter Wand sich eine Gusshaut ausbildet. Hat die Schmelze in der Kokille eine bestimmte Füllhöhe erreicht, so wird der erstarrte Strang nach unten stetig abgesenkt, und zwar im selben Ausmaß, wie flüssiges Metall zuläuft. Die Gusshaut wird durch eine sekundäre Kühlung weiter gekühlt, sodass auch das Innere des Stranges erstarrt. Die Erstarrungsgeschwindigkeit im Mittel etwa 10 mal größer als beim Blockguss in eisernen Kokillen ohne Wasserkühlung. Dadurch können Seigerungen vermieden werden und ein wesentlich homogeneres Gefüge erreicht werden. Die durch  anschließendes Strangpressen herstellbaren Mg-Teile können wärmebehandelt werden und erreichen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften.

Zwei wichtige Neuerungen gegenüber dem konventionellen Verfahren kennzeichnen das Strang-Gießsystem von RAUCH und stellen einen wesentlichen Beitrag zur gleichbleibend hohen Qualität der Strangguss-Produkte dar:

1)   Tundish mit Steigpumpe und Einrichtung zur exakten Einhaltung des Schmelzen-Niveaus im Tundish. Die Schmelze bildet an ihrer Oberfläche eine Schutzschicht, die während des Gießens jede weitere Oxydbildung in dem darunter fließenden Schmelzestrom verhindert. Das exakt eingehaltene Niveau der Schmelze im Tundish gewährleistet einen konstanten hydrostatischen Druck und erleichtert die Steuerung der Auslaufmenge zur Kokille.

2)   Ausgießvorrichtung aus dem Tundish in die Kokille mit von unten schließendem(n) Stopfen zur Vermeidung von Gaseinschlüssen im Fallrohr, wobei der Schmelzenverteiler im Stopfen integriert ist. Der Stopfen und das Auslaufrohr sind temperiert, sodass Wärmeverluste der Schmelze auf dem Wege zwischen Tundish und Kokille kontrollierbar sind. Das wiederum erlaubt es, die Schmelzentemperatur im Gießofen und im Tundish gering zu halten sowie die Schmelze mit möglichst geringer Überhitzung in die Kokille fließen zu lassen.  Das ist eine Voraussetzung für ein gleich bleibend feines Gefüge des Stranges. Das Ventilsystem erlaubt es einerseits, den Schmelzestrom in die Kokille an die Erfordernisse anzupassen (Absenkgeschwindigkeit des Gießkopfes, Kokillengröße, Kühlleistung etc.) und andererseits, den Gießvorgang zu unterbrechen ohne den Tundish entleeren zu müssen - etwa beim Ausbringen des gegossenen Stranges oder zu Wartungszwecken (Kokillenwechsel).

Das Zusammenwirken aller Komponenten des Stranggießsystems von RAUCH hat eine drastische Reduktion der Oxide und eine wesentliche Verbesserung des Gefüges bewirkt. Röntgen- und Gefüge-Untersuchungen bestätigen die Einhaltung der Qualität des Endproduktes. Der unvermeidliche Rücklauf (Fuss- und Kopfstück) sowie das Abschälen des Stranges konnten auf ein Minimum reduziert und damit die Ausbringung wesentlich gesteigert werden.