Wie wird ein Pumpengehäuse gegossen?

Wie wird ein Pumpengehäuse gegossen?




Gießen eines Pumpengehäuses ist ein komplexer Prozess, bei dem geschmolzenes Metall in die gewünschte Pumpengehäuseform gebracht wird. Dieser Prozess wird typischerweise zur Herstellung von Pumpengehäusen aus Metallen wie Gusseisen, Edelstahl oder Aluminium verwendet. Hier ist ein Überblick über die wichtigsten Schritte beim Gießen eines Pumpengehäuses:

1. Design und Mustererstellung

• Pumpengehäuse-Design: Der Prozess beginnt mit dem Entwurf des Pumpengehäuses, bei dem die genauen Abmessungen, Wandstärken und Strukturdetails bestimmt werden. Dies geschieht normalerweise mithilfe von CAD-Software (Computer-Aided Design).

• Mustererstellung: Auf Grundlage des Entwurfs wird ein Muster erstellt. Das Muster ist ein physisches Modell des Pumpengehäuses, das normalerweise aus Materialien wie Holz, Kunststoff oder Metall besteht. Es wird verwendet, um die Gussform zu erstellen.

• Kerndesign: Wenn das Pumpengehäuse innere Hohlräume (für Kanäle oder Strömungswege) hat, werden Kerne entworfen und der Form hinzugefügt. Kerne bestehen aus Materialien wie Sand und werden in die Form eingesetzt, um innere Formen zu bilden.

2. Formenvorbereitung

• Sandguss: Das gängigste Verfahren zum Gießen von Pumpengehäusen ist der Sandguss. Bei diesem Verfahren wird eine Form aus Sand hergestellt, der um das Modell des Pumpengehäuses gepresst wird.

• Bewältigen und Ziehen: Die Form besteht normalerweise aus zwei Teilen, dem Oberkasten (obere Hälfte) und dem Unterkasten (untere Hälfte). Das Modell wird zwischen diese Hälften gelegt und Sand darum herum verdichtet.

• Kernplatzierung: Wenn innere Merkmale erforderlich sind, werden Sandkerne in die Form gelegt, um Hohlprofile oder Kanäle zu erzeugen.

• Formhohlraum: Nach dem Entfernen des Modells bleibt in der Sandform ein Hohlraum in der Form des Pumpengehäuses zurück.

3. Metallschmelzen

• Materialauswahl : Das Material für das Pumpengehäuse wird anhand von Anforderungen wie Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Verschleißfestigkeit ausgewählt. Gängige Metalle sind Gusseisen, Edelstahl und Aluminium.

• Schmelzen: Das ausgewählte Metall wird in einem Ofen bei je nach Material unterschiedlichen Temperaturen (z. B. 1,200 °C bis 1,400 °C für Gusseisen) geschmolzen.

• Legieren: Um die gewünschten Eigenschaften des Pumpengehäuses zu erreichen, können dem geschmolzenen Metall zusätzliche Elemente (wie Chrom, Nickel oder Kohlenstoff) hinzugefügt werden.

4. Gießen des Metalls

• Sobald das Metall geschmolzen ist und die entsprechende Temperatur erreicht hat, wird es vorsichtig in die Formhöhle gegossen.

• Entlüften und Anguss: Die Form verfügt normalerweise über Entlüftungs- und Angusssysteme, damit die Luft entweichen kann und das geschmolzene Metall gleichmäßig in die Kavität geleitet wird, wodurch Defekte minimiert werden.

• Erstarrung: Nach dem Gießen kühlt das geschmolzene Metall ab und erstarrt in der Form des Pumpengehäuses.

5. Abkühlen und Entnehmen des Gussstücks

• Kühlzeit: Das Metall muss vollständig abkühlen und erstarren, bevor es aus der Form entfernt werden kann. Die Abkühlzeiten variieren je nach Größe und Material des Gussstücks.

• Schimmelentfernung: Nach dem Abkühlen wird die Sandform auseinandergebrochen, um den massiven Guss des Pumpengehäuses zu entfernen. Dieser Vorgang wird als „Ausschütteln“ bezeichnet.

6. Reinigung und Endbearbeitung

• Reinigung: Der Rohguss wird gereinigt, um Sand, Zunder oder überschüssiges Material zu entfernen. Dies kann Prozesse wie Kugelstrahlen oder Schleifen umfassen.

• Entfernung von Toren und Steigleitungen: Jegliches überschüssige Metall aus dem Angusssystem oder den Steigrohren (die verwendet werden, um einen ordnungsgemäßen Metallfluss sicherzustellen) wird abgeschnitten.

• Oberflächenbearbeitung: Das Gussteil wird weiterverarbeitet, um die Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern. Dazu können maschinelle Bearbeitung, Polieren oder Beschichten gehören.

7. Inspektion und Prüfung

• Maßkontrolle: Das fertige Gussteil wird überprüft, um sicherzustellen, dass es den Konstruktionsspezifikationen hinsichtlich Abmessungen, Toleranzen und Oberflächenbeschaffenheit entspricht.

• Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP): Zum Erkennen innerer Defekte oder Mängel im Gussteil können Techniken wie Röntgenprüfung, Farbeindringprüfung oder Ultraschallprüfung eingesetzt werden.

• Druckprüfung: Auch das Pumpengehäuse kann einer Druckprüfung unterzogen werden, um es auf Undichtigkeiten oder Schwachstellen zu prüfen und so sicherzustellen, dass es den Betriebsbedingungen standhält.

8. Zerspanung und Endbearbeitung

• Maschinenbearbeitung: Bei Bedarf werden zusätzliche Bearbeitungsprozesse durchgeführt, um genaue Abmessungen und Toleranzen zu erreichen. Dazu können das Bohren von Löchern, das Erstellen von Gewindeabschnitten oder das Bearbeiten von Dichtflächen gehören.

• Montagevorbereitung: Das Pumpengehäuse kann zum Schutz auch lackiert oder beschichtet werden und ist für die Montage mit anderen Pumpenkomponenten wie Laufrad und Motor vorbereitet.

Wichtige Gussverfahren für Pumpengehäuse

• Sandguss: Am häufigsten bei großen oder komplexen Pumpengehäusen.

• Feinguss: Wird für kleinere, komplexere Pumpengehäuse verwendet, die eine hohe Präzision erfordern.

• Druckguss: Häufig bei der Massenproduktion von Pumpengehäusen aus leichteren Metallen wie Aluminium.

Schlussfolgerung

Das Gießen eines Pumpengehäuses umfasst mehrere Schritte, vom Entwurf des Musters und der Vorbereitung der Form bis zum Schmelzen und Gießen des Metalls, gefolgt von Abkühlen, Reinigen und Fertigstellen. Die Wahl des Gießverfahrens und des Materials hängt von den spezifischen Anforderungen des Pumpengehäuses ab, einschließlich Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Präzision. Durch ordnungsgemäße Inspektion und Prüfung wird sichergestellt, dass das Endprodukt den Industriestandards entspricht und in seiner vorgesehenen Anwendung zuverlässig funktioniert.