Robocast V – Die Revolution im Gießverfahren

Bei dieser innovativen Anlage handelt es sich nicht nur um einen herkömmlichen Industrieroboter für den Löffelguss, sondern um ein völlig neues Gießverfahren mit dem Potenzial, den Schwerkraftguss zu revolutionieren. Der Clou des Robocast V liegt in der Steuerung des Innendrucks des Schmelzebehälters, der direkt am Roboterarm montiert ist. Durch diese Steuerung wird die Schmelze kontrolliert durch einen keramischen Injektor angesaugt und abgegeben – ähnlich wie bei einer Spritze im medizinischen Bereich.

Verfahren

Die Vorteile dieses Verfahrens sind offensichtlich: Das Ansaugen der Schmelze erfolgt erst nach dem Durchstechen der Oxidhaut direkt aus dem Inneren des Schmelzevolumens, wodurch Oxide und Schlacke auf einfache und intelligente Weise vermieden werden. Das Befüllen der Gießform mit der Schmelze erfolgt dynamisch, wobei variable Abgabemengen von 0,5 bis 2,5 kg/sec möglich sind. Je nach Anforderungen der Form kann die Abgabemenge während des Dosierens angepasst werden. Der Abgabeprozess kann so eingestellt werden, dass das Befüllen der Form nach dem Anguss stets unter Bad erfolgt. Eine Schutzgasatmosphäre über der Schmelze verhindert eine eventuelle Oxidbildung im System.

Vorteile

Mit dem Robocast V wird die Schmelze mit einer bisher unerreichten Kontrolle und einer direkt definier- und regelbaren Füllkurve abgegeben. Ein zusätzlicher Freiheitsgrad ist die Bewegung des Injektors während des Füllvorgangs in senkrechter sowie horizontaler Richtung. Durch die Formfüllung über Bauteilgeometrien kann bei großvolumigen Bauteilen auf das Gießsystem verzichtet werden. Damit steigt auch die Ausbringung, und die Sand- und Dauerformen können kleiner dimensioniert werden. Die dadurch entstehenden kurzen Fließwege ermöglichen eine Absenkung der Gießtemperatur, die Verwendung geringerer Wandstärken und die sichere Verarbeitung von schwer gießbaren Legierungen. Dadurch können höhere Qualitäten bei gleichzeitig geringeren Material- und Formenkosten erzielt werden.

Forschungsziele

Im ersten Schritt wollen wir besonders in Themenbereichen forschen, die das Potenzial des neuen Verfahrens verdeutlichen, wie die Verarbeitung schwer gießbarer Aluminiumlegierungen, die Kombination mit einem digitalen Zwilling zur Prozessüberwachung und die Erreichung einer möglichst laminaren Formfüllung mit gerichteter Erstarrung.

Ein weiterer Schwerpunkt werden systematische Vergleichsstudien mit etablierten Gießverfahren sein, für die wir noch Anwendungspartner suchen.