Warum ist das Entgasen beim Aluminiumguss so wichtig, und wie macht man es richtig?

Bei der Herstellung von Gussteilen aus Aluminiumlegierungen kann ein unsichtbarer Feind Ihr Produkt unbemerkt sabotieren: Wasserstoffgas.

Während des Schmelzvorgangs sieht man sie nicht, aber später zeigen sie sich in Form von Porosität, Oberflächenfehlern oder Lecks - kritische Probleme in Branchen, in denen Qualität alles ist.

In diesem Leitfaden erfahren Sie mehr:

• Warum Aluminium Wasserstoff absorbiert
• Welche Methoden entfernen es effektiv
• Wie die richtige Entgasung Ihre Gussleistung verbessert

Warum muss Aluminium entgast werden?

Wasserstoffabsorption in geschmolzenem Aluminium

Flüssiges Aluminium ist sehr reaktionsfreudig gegenüber Wasserstoff, insbesondere bei höheren Temperaturen. Bei 700 °C kann es etwa 0,69 mL Wasserstoff pro 100 g Metall lösen. Sobald es jedoch erstarrt ist, sinkt seine Wasserstofflöslichkeit drastisch auf 0,036 ml/100 g, so dass der Wasserstoff in Form von Blasen entweicht.

Das Ergebnis? Nadellöcher, unterirdische Hohlräume und Gussporosität.

Wie Porosität Ihren Gussstücken schadet

Selbst kleine Mengen an Porosität können die Gussleistung stark beeinträchtigen:

• Reduzierte Stärke: Jede Erhöhung der Porosität um 1% kann die Zugfestigkeit um ~10%.
• Probleme mit der Oberflächenqualität: Blasen können verursachen Blasen beim Galvanisieren oder Flecken während Eloxieren.
• Versagen der Leckage: In Anwendungen wie Motorblöcke oder HydraulikgehäusePorosität kann zu Fehlern bei der Dichtheitsprüfung führen.

Aluminium entgasen: 3 bewährte Methoden

Gießereien wählen Entgasungstechniken je nach Kosten, Anwendung und Leistungsanforderungen.

Inertgasspülung (am häufigsten)

Diese Methode erzeugt Blasen Argon oder Stickstoff in das geschmolzene Aluminium - oft unter Verwendung einer Rotationsentgasungsanlage.

• Wie es funktioniert: Gasblasen verbinden sich mit Wasserstoffatomen und tragen sie an die Oberfläche.
• Beispiel für die Einrichtung: 1-2 L/min-kg für 10-15 Minuten.

Dies wird häufig verwendet in Automobil- und Allzweckgießereien.

Chemische Entgasung (schnell, aber kontrollbedürftig)

Verwendet Tabletten oder Pulver (wie Hexachlorethan), die bei Kontakt mit der Schmelze reaktive Gase freisetzen.

• Tipp: Verwenden Sie nur 0,1-0,3% nach Gewicht, um den Schlackenrückstand zu minimieren.
• Nützlich für kleinere Arbeiten oder Schnellreparaturen, erfordert aber eine genaue Kontrolle, um Verunreinigungen zu vermeiden.

Vakuum-Entgasung (High-End-Option)

Verwendet in Luft- und Raumfahrt und hochspezialisierte Teile wo die Porositätstoleranz gegen Null geht.

• Entfernt selbst Spuren von Wasserstoff und erfüllt sub-0,10 mL/100 g Ziele.
• Kostspieliger und komplexer, aber unerlässlich für eine extrem hohe Gussqualität.

Die wichtigsten Vorteile einer ordnungsgemäßen Entgasung

Eine ordnungsgemäße Entgasung verbessert die Gussqualität erheblich:

• Stärkere Teile: Wenn der Wasserstoffgehalt unter 0,1 mL/100 g bleibt, kann die Zugfestigkeit von 15-20% und Dehnung durch 30%+.
• Glattere Oberflächen: Verringert "Fliegendreck" und Blasenflecken.
• Stabilere Formgebung: Geringere Druckschwankungen, weniger Gratbildung und längere die Lebensdauer.
• Höherer Ertrag: Bei der Radherstellung kann die Entgasung die Röntgenrückweisungsraten von 5%+ bis unter 0,5%.

Praktische Anwendungen der Entgasung

• Automobilindustrie: Tesla's gigacastings erfordern ≤ 0,12 mL/100 g Wasserstoff, erreicht durch Inline-Entgasung + Vakuum-Systeme.
• Elektronik: 5G-Kühlkörperhersteller verlangen Poren < 50 µm, mit Drehgaseinspritzung.
• Luft- und Raumfahrt: Airbus A380-Komponenten wie Flügelverbindungen verwenden Vakuumentgasung + Ultraschallbehandlung für kritische Stärke.

Bewährte Praktiken für konsistente Entgasungsergebnisse

✅ Kontrolle der Temperatur

• Halten Sie zwischen 700-730 °C.
• Zu niedrig = schlechte Gasabfuhr.
• Zu hoch = mehr Wasserstoffaufnahme.

✅ Instandhaltung der Ausrüstung

• Rotierende Laufräder sollte laufen bei ≥ 400 U/min.
• Behalten Sie Keramikteile sauber um eine Kontamination zu vermeiden.

✅ Wasserstoffgehalt überwachen

• Verwenden Sie Prüfungen mit reduziertem Druck (RPT) oder Echtzeit-Wasserstoff-Analysatoren für eine präzise Steuerung.

Abschließende Überlegungen

Entgasung ist nicht nur ein Kästchen zum Ankreuzen - es ist ein Kern Qualitätskontrolle Schritt im Aluminiumguss.

Richtig angewandt, kann sie schrottanfällige Schmelzen in starke, fehlerfreie und leistungsstarke Teile. Die meisten modernen Gießereien integrieren heute die Entgasung mit Filtrierung und Kornverfeinerung als Teil eines vollständigen Schmelzbehandlungsprozesses.

Sie wollen bessere Gussteile? Beginnen Sie mit einer besseren Schmelzqualität.