von Ingo Wagner und Marc Schneider

Heute besteht bei der Konstruktion eines geometrisch komplizierten Gussteils eine erhebliche Unsicherheit, ob die notwendigen Sandkerne technisch und wirtschaftlich gefertigt werden können. Diese Unsicherheit erschwert schon in der Planungsphase die bedarfsgerechte Auslegung des Gussteils. Die Auslegung von Kernwerkzeugen erfolgt mit Erfahrungswissen und Ausprobieren, bis eine ausreichende Kernqualität produziert wird. Das Einfahren eines neuen Werkzeugs bis zur Serienreife erfordert regelmäßig mehrere zeit- und kostenintensive Optimierungszyklen, einschließlich der praktischen Erprobung unter Serienbedingungen. Jeder Erprobungsschritt führt zu mehr oder weniger aufwändigen Veränderungen am Werkzeug, ohne dass der Gießereifachmann wirklich sicher ist, ob die Maßnahmen zum gewünschten Erfolg führen. Eine wissenschaftliche Durchdringung der Vorgänge ist bisher nicht im notwendigen Umfang erfolgt. Eindeutige Ursache-Wirkungs-Prinzipien, die über das Erklären von Phänomenen hinausgehen, gibt es nicht. Zukünftig erweitert die Simulation der Herstellung von Sandkernen die Planbarkeit der Gussfertigung um einen entscheidenden Schritt. Die technische und die wirtschaftliche Machbarkeit von Sandkernen werden berechenbar. Bereits bei der Planung eines Gussteils können die Kernfertigung und die Prozessabläufe virtuell abgebildet werden. Der gesamte Prozessablauf und die relevanten physikalischen Größen werden transparent. Dadurch wird außerdem das Verständnis der ablaufenden Vorgänge erweitert und die praktische Umsetzung qualitätsverbessernder Maßnahmen erleichtert. Auch der Modellbauer erhält einen dreidimensionalen Einblick in die Kernherstellung und kann die Konstruktion des Kernwerkzeugs effizienter auf die Anforderungen der Serienfertigung ausrichten.