Untersuchungen zum Schwerkraftkokillengießen von Aluminium-Zylinderkurbelgehäusen:
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Aachen
Shaker
2012
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1. MOTIVATION 1
1.1 HINFUEHRUNG 1
1.2 ZIELSTELLUNG 4
2. STAND DER TECHNIK 5
2.1 AUFBAU UND ANFORDERUNGEN AN MODERNE ZYLINDERKURBELGEHAEUSE ..6 2.1.1
AUFBAU VON ZYLINDERKURBELGEHAEUSEN 6
2.1.2 ANFORDERUNGEN AN ZYLINDERKURBELGEHAEUSE 9
2.1.3 GIESSTECHNISCHE AUSLEGUNG VON ZYLINDERKURBELGEHAEUSEN 13 2.2
WERKSTOFFE FUER ZYLINDERKURBELGEHAEUSE 14
2.2.1 ALUMINIUM-SILICIUM-GUSSLEGIERUNGEN 15
2.2.1.1 UNTEREUTEKTISCHE LEGIERUNGEN 17
2.2.1.2 UEBEREUTEKTISCHE LEGIERUNGEN....; 20
2.2.2 ERSTARRUNGSMORPHOLOGIE VON UNTEREUTEKTISCHEN
ALUMINIUMSILICIUM-LEGIERUNGEN 21
2.2.3 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN UND POROSITAET VON
ALUMINIUMSILICIUM-LEGIERUNGEN 25
2.2.4 GUSSEISENLEGIERUNGEN 29
2.2.5 MAGNESIUMLEGIERUNGEN 32
2.2.6 VERGLEICH VON GUSSEISEN-, ALUMINIUM- UND MAGNESIUM LEGIERUNGEN 33
2.3 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON ZYLINDERKURBELGEHAEUSEN 36
2.3.1 DRUCKGIESSEN 38
2.3.2 NIEDERDRUCKGIESSEN 40
2.3.3 SCHWERKRAFTGIESSEN 41
2.3.3.1 STATISCH 43
2.3.3.2 DYNAMISCH 44
2.3.4 GEGENUEBERSTELLUNG DER VERFAHREN 45
2.4 LAUFBAHNTECHNOLOGIEN FUER ZYLINDERKURBELGEHAEUSE 47
2.4.1 UEBEREUTEKTISCHE ALUMINIUM-SILICIUM-LEGIERUNGEN 50
2.4.2 LOKALE WERKSTOFFBEHANDLUNG - LASERLEGIEREN 51
2.4.3 BUCHSEN 53
2.4.4 BESCHICHTUNGEN 54
2.4.5 SONDERVERFAHREN 55
2. 5 PRODUKTENTSTEHUNG UND NUTZUNG DER GIESSTECHNISCHEN SIMULATION 56
SEITE VIII
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3. SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DEM STAND DER TECHNIK 60
4. EIGENE UNTERSUCHUNGEN 62
4.1 EINGESETZTER WERKSTOFF 62
4.2 EINGESETZTES GIESSVERFAHREN 62
4.3 EINGESETZTES BAUTEIL 62
4.4 SIMULATION 64
4.5 VERSUCHSKOKILLE ZUR BESTIMMUNG DER MECHANISCHEN
EIGENSCHAFTEN 66
4.6 ANLAGENTECHNIK 73
5. ERGEBNISSE ZUR BAUTEILGESTALTUNG 75
5.1 GEGENUEBERSTELLUNG VON ZYLINDERKURBELGEHAEUSEN 76
5.2 KONSTRUKTIONSMERKMALE UND IHRE BESONDERHEITEN 78
5.3 BEWERTUNG DER KONSTRUKTIONSMERKMALE HINSICHTLICH DER
GIESSBARKEIT 79
5.4 GIESSTECHNIK FUER SCHWERKRAFTGEGOSSENE ZYLINDERKURBELGEHAEUSE.. 89
5.5 ABLEITUNG EINER KONSTRUKTIONSSYSTEMATIK 91
6. ERGEBNISSE ZUR WERKZEUGGESTALTUNG 92
6.1 BAUTEILLAGE: BRENNRAUMSEITE ZKG B 92
6.1.1 GESTALTUNG DES GIESSSYSTEMS 92
6.1.2 KUEHLUNG 96
6.1.3 KERNLAGERUNG 99
6.1.4 FORMKONSTRUKTION 100
6.2 ALTERNATIVE BAUTEILLAGE: LAGERSTUHLSEITE ZKG D 102
6.2.1 UMKONSTRUKTION ROHTEIL 103
6.2.2 GESTALTUNG DES GIESSSYSTEMS 105
6.2.3 KUEHLUNG 107
6.2.4 KERNLAGERUNG 108
6.3 VERGLEICH DER BAUTEILLAGEN 109
SEITE IX
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
7. EIGENSCHAFTEN VON SCHWERKRAFTGEGOSSENEN
ZYLINDERKURBELGEHAEUSEN 112
7.1 ABGLEICH DER GUSSQUALITAET 112
7.1.1 ERGEBNISSE DER GIESSSIMULATION 112
7.1.2 ABGLEICH MIT TEMPERATURMESSUNGEN 114
7.1.3 ABGLEICH MIT DER COMPUTERTOMOGRAPHIE 116
7.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 118
7.2.1 ERGEBNISSE DER VERSUCHSKOKILLE ZUR BESTIMMUNG EINER
UEBERTRAGUNGSFUNKTION 118
7.2.2 GEGENUEBERSTELLUNG SIMULATION UND REALE MESSWERTE 122
7.2.3 VERFAHRENSVERGLEICH ZUR HERSTELLUNG VON ZYLINDERKURBELGEHAEUSEN.
125
7.3 GEFUEGEVORAUSSETZUNGEN FUER DAS LASERLEGIEREN 132
8. ZUSAMMENFASSUNG 138
8.1 FAZIT 138
8.2 AUSBLICK 141
LITERATURVERZEICHNIS
ANHANG
SEITE X
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