{"id":2374,"date":"2025-08-21T16:44:33","date_gmt":"2025-08-21T08:44:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dptek.com\/?p=2374"},"modified":"2025-08-21T16:44:41","modified_gmt":"2025-08-21T08:44:41","slug":"casting-shrinkage-cavity-issues","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dptek.com\/de\/blogs\/casting-shrinkage-cavity-issues\/","title":{"rendered":"Wie der 3D-Druck die Schrumpfung von Gussteilen durch Optimierung der inneren Struktur eliminieren kann"},"content":{"rendered":"

Schrumpfung, wie sie im Guss der inneren \"dunklen Wunde\" verborgen ist, ist beim traditionellen Gussverfahren ein h\u00e4ufiger, schwer zu beseitigender Fehler. Sie beeintr\u00e4chtigt nicht nur die Sch\u00f6nheit des Gussteils, sondern bedroht auch direkt seine Festigkeit und mechanischen Eigenschaften. Wenn das geschmolzene Metall im Erstarrungsprozess Volumen schrumpft und nicht gen\u00fcgend fl\u00fcssiges Metall zugef\u00fchrt wird, kommt es im Guss oder auf der Oberfl\u00e4che zur Bildung von Hohlr\u00e4umen, d.h. wir sagen oft Schrumpfung oder Schrumpfung! <\/sup>.  <\/p>\n\n\n\n

Die Beseitigung von Lunkern war schon immer eine komplexe Herausforderung f\u00fcr Gie\u00dfereien und Ingenieure. Traditionelle Methoden beruhen oft auf Erfahrung und der Anpassung von Formdesign, Gie\u00dfsystemen und K\u00fchlprozessen durch Versuch und Irrtum. <\/sup>. Mit dem Aufkommen der additiven Fertigungstechnologien, insbesondere des 3D-Drucks von Sand in Industriequalit\u00e4t, wurden das Design und die Produktion von Gussteilen revolutioniert, was neue M\u00f6glichkeiten zur vollst\u00e4ndigen L\u00f6sung von Schrumpfungsproblemen er\u00f6ffnete.  <\/p>\n\n\n\n

1. die Ursachen f\u00fcr die Schwindung beim Gie\u00dfen: geometrische Grenzen der herk\u00f6mmlichen Formen<\/h2>\n\n\n\n

Um zu verstehen, wie der 3D-Druck Probleme l\u00f6st, muss man zun\u00e4chst die Probleme des traditionellen Gie\u00dfens genau analysieren. Die Hauptgr\u00fcnde f\u00fcr die Bildung von Schrumpfungen lassen sich auf zwei Dinge zur\u00fcckf\u00fchren:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Kompensieren Sie Schrumpfungsm\u00e4ngel:<\/strong> Wenn ein Gussteil erstarrt und schrumpft, muss es \u00fcber das Gie\u00dfsystem und den Speiser st\u00e4ndig mit fl\u00fcssigem Metall nachgef\u00fcllt werden. Wenn die Nachf\u00fcllkan\u00e4le nicht richtig konstruiert oder unzureichend sind, kann das fl\u00fcssige Metall nicht an die Stellen transportiert werden, an denen es am dringendsten ben\u00f6tigt wird, was zur Entstehung von Hohlr\u00e4umen f\u00fchrt. \u00a0<\/li>\n\n\n\n
  2. Ungleichm\u00e4\u00dfige Verfestigung:<\/strong> Wenn die Abk\u00fchlungsgeschwindigkeit in verschiedenen Bereichen des Gussteils nicht gleichm\u00e4\u00dfig ist, kann sich die W\u00e4rme nur schwer verteilen und es bilden sich hei\u00dfe Stellen (Hot Spots). Diese hei\u00dfen Stellen sind die zuletzt erstarrten Bereiche. Wenn das umgebende Metall erstarrt ist, fehlt ihnen der Zusatz von fl\u00fcssigem Metall, wodurch sich sehr leicht Lunker bilden k\u00f6nnen. \u00a0<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Beim konventionellen Gie\u00dfen werden Formen und Kerne durch physikalische Werkzeuge hergestellt, deren Geometrie durch die Bearbeitbarkeit und Trennbarkeit begrenzt ist. Zum Beispiel k\u00f6nnen die Bohrungen f\u00fcr die K\u00fchlwasserwege nur gerade Linien sein. <\/sup>. Dies erschwert den Ingenieuren die Konstruktion komplexer, gekr\u00fcmmter Nachschwindungskan\u00e4le oder durchgehender K\u00fchlkan\u00e4le in der Form, um den Erstarrungsprozess genau zu steuern, was das Risiko von Schwindungsfehlern erh\u00f6ht. <\/sup>.  <\/p>\n\n\n\n

    2. 3D-Druckl\u00f6sungen: Designfreiheit, um Formen und Gesenken \"Leben\" zu verleihen<\/h2>\n\n\n\n

    Die wichtigsten St\u00e4rken der industriellen Sand-3D-Drucker sindGestaltungsfreiheit<\/strong>im Gesang antwortenGusslose Produktion<\/strong>Es druckt Sandformen und Kerne Schicht f\u00fcr Schicht direkt aus 3D-CAD-Dateien. <\/sup>. Diese Eigenschaft durchbricht radikal die geometrischen Beschr\u00e4nkungen herk\u00f6mmlicher Verfahren und bietet mehrere leistungsstarke Mittel zur Eliminierung von Schrumpfung wie folgt:  <\/p>\n\n\n\n

    Option 1: Optimierung der F\u00fcll- und Schrumpfkan\u00e4le f\u00fcr eine pr\u00e4zise Infusion<\/h3>\n\n\n\n

    Mithilfe der 3D-Drucktechnologie k\u00f6nnen Ingenieure das optimale Make-up-Schrumpfungssystem innerhalb der Form entwerfen, ohne auf die Bearbeitbarkeit achten zu m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Integriertes Gie\u00dfsystem:<\/strong> Traditionell muss das Angusssystem (einschlie\u00dflich Anguss und Speiser) separat hergestellt und zusammengebaut werden. Der 3D-Druck erm\u00f6glicht es, das gesamte Angusssystem, den F\u00fcllerspeiser und die Form selbst in einem St\u00fcck zu drucken. Dieses integrierte Design sorgt f\u00fcr eine nahtlose Verbindung und eine pr\u00e4zise Ausrichtung der Kan\u00e4le, wodurch das Risiko von Schrumpfungsfehlern aufgrund von Montagefehlern erheblich reduziert wird. \u00a0<\/li>\n\n\n\n
    • Pr\u00e4zise gestaltete Einf\u00fcllstutzen:<\/strong> Der 3D-Druck erm\u00f6glicht das pr\u00e4zise Design und den Druck von \u00dcberlaufrinnen \u00fcber den hei\u00dfen Fugenbereichen des Gussteils, die einen konstanten Fluss von geschmolzenem Metall gew\u00e4hrleisten, um den durch die Erstarrungsschrumpfung entstandenen Hohlraum zu f\u00fcllen. Es hat sich gezeigt, dass \u00dcberlaufrinnen oberhalb des Gussteils Gase effektiv ableiten und so Porosit\u00e4tsfehler im Gussteil reduzieren k\u00f6nnen. \u00a0<\/li>\n\n\n\n
    • Beseitigen Sie Unterschneidungen und komplexe strukturelle Hindernisse:<\/strong> Bei herk\u00f6mmlichen Verfahren m\u00fcssen aufgrund komplexer Hinterschneidungen und interner Durchg\u00e4nge mehrere Kerne zusammengesetzt werden, was nicht nur die Fehlerquote bei der Montage erh\u00f6ht, sondern auch leicht zu verrutschten oder falsch ausgerichteten Kernen f\u00fchren kann. Der 3D-Druck erm\u00f6glicht es, mehrere einzelne Kerne zu einem einzigen, komplexen, integrierten Kern zu kombinieren, wodurch der Zusammenbau g\u00e4nzlich entf\u00e4llt und die Genauigkeit und Qualit\u00e4t des Gussteils verbessert wird. \u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Option 2: Konforme K\u00fchlung f\u00fcr gleichm\u00e4\u00dfige Erstarrung<\/h3>\n\n\n\n

      F\u00fcr die Gussformen selbst kann der 3D-Druck ebenso revolution\u00e4r sein. VonKonforme K\u00fchlung<\/strong>(conformal cooling) Technologie, die die Gestaltung von K\u00fchlkan\u00e4len innerhalb der Form erm\u00f6glicht, die den Oberfl\u00e4chenkonturen des Gussteils entsprechen. <\/sup>.  <\/p>\n\n\n\n

        \n
      • Das Prinzip:<\/strong> Konventionelle K\u00fchlkan\u00e4le werden in geraden Linien gebohrt und decken nicht alle zu k\u00fchlenden Bereiche ab, was zu ungleichm\u00e4\u00dfigen Formtemperaturen f\u00fchrt. Bei der konformalen K\u00fchlung hingegen werden mithilfe des 3D-Drucks gekr\u00fcmmte, serpentinenf\u00f6rmige K\u00fchlkan\u00e4le in die Form integriert, so dass sie sich eng an die Oberfl\u00e4che des Gussteils anschmiegen. \u00a0<\/li>\n\n\n\n
      • Vorteil:<\/strong> Dieses Design f\u00fchrt zu einer gleichm\u00e4\u00dfigeren Abk\u00fchlung und reduziert das Risiko einer lokalen \u00dcberhitzung der Form erheblich. Ein ausgewogenerer Temperaturgradient bedeutet, dass der Erstarrungsprozess kontrollierter abl\u00e4uft, wodurch die Bildung hei\u00dfer Fugen radikal reduziert und somit Schwund verhindert wird. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung einer formfolgenden K\u00fchlform die Temperaturschwankungen w\u00e4hrend der Abk\u00fchlung der Form auf bis zu 18\u00b0C reduziert und damit das Risiko eines Verzugs des Gussteils erheblich verringert. \u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Option 3: Digitale Simulation und schnelle Iteration zur Vermeidung von Problemen, bevor sie auftreten<\/h3>\n\n\n\n

        Der digitale Arbeitsablauf des 3D-Drucks bietet Ingenieuren wertvolle M\u00f6glichkeiten f\u00fcr \"Versuch und Irrtum\", bevor sie in die Produktion gehen. <\/sup>.  <\/p>\n\n\n\n

          \n
        • Guss-Simulationssoftware:<\/strong> Ingenieure k\u00f6nnen Gie\u00dfsimulationssoftware (z.B. Cimatron) verwenden, um das Flie\u00dfen und Erstarren von geschmolzenem Metall zu simulieren. Wenn die Simulationsergebnisse ein Risiko der Schwindung erkennen lassen, kann das Formdesign schnell angepasst werden, z.B. durch \u00c4nderung der Position des Angusses oder des Speisers, und dann erneut virtuell getestet werden. \u00a0<\/li>\n\n\n\n
        • Schnelles Prototyping und Iteration:<\/strong> Wenn ein physischer Prototyp erforderlich ist, kann der 3D-Druck eine Form oder einen Kern innerhalb von Stunden oder Tagen drucken. Dies erm\u00f6glicht es Ingenieuren, Entw\u00fcrfe mehrfach zu iterieren und zu validieren - und das zu einem Bruchteil der Kosten und in k\u00fcrzester Zeit. Dieses agile Entwicklungsmodell ist im traditionellen Gussverfahren, das einen teuren Formenbau und lange Wartezeiten erfordert, unvorstellbar. \u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          3. nicht nur die Beseitigung von M\u00e4ngeln, sondern einen Effizienzsprung<\/h2>\n\n\n\n

          Der Einsatz der 3D-Drucktechnologie zur L\u00f6sung des Problems der Schrumpfung von Gussteilen bringt nicht nur eine Verbesserung der Produktqualit\u00e4t, sondern auch eine Reihe von Wertsch\u00f6pfungsketten mit sich:<\/p>\n\n\n\n

            \n
          • Reduzieren Sie die Kosten:<\/strong> Der 3D-Druck senkt die Produktionskosten erheblich, da der teure physische Formen- und Werkzeugbau entf\u00e4llt. Untersuchungen haben ergeben, dass der 3D-Druck im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Methoden bis zu 50%-90% einsparen kann. \u00a0<\/li>\n\n\n\n
          • Verk\u00fcrzen Sie die Lieferfrist:<\/strong> Die Zeit f\u00fcr die Herstellung von Formen wurde von Wochen oder sogar Monaten auf Stunden verk\u00fcrzt, so dass Unternehmen schneller auf die Marktanforderungen reagieren k\u00f6nnen. In einem Fall konnte ein Unternehmen durch den Einsatz eines Sand-3D-Druckers die Vorlaufzeiten um neun Wochen verk\u00fcrzen. \u00a0<\/li>\n\n\n\n
          • Geringere Ausschussrate:<\/strong> Die Genauigkeit und Konsistenz der Formen wurde erheblich verbessert, wodurch Gussfehler aufgrund von menschlichem Versagen oder Abnutzung der Formen reduziert wurden, was wiederum die Ausschussrate erheblich verringert. \u00a0<\/li>\n\n\n\n
          • Vereinfachen Sie den Prozess:<\/strong> Die Konsolidierung mehrerer Teile in einer einzigen integrierten Komponente vereinfacht komplexe Montageprozesse und verringert die Abh\u00e4ngigkeit von hochqualifizierten Arbeitskr\u00e4ften. \u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

            Fazit: 3D-Druck - ein \"Heilmittel\" f\u00fcr die Gie\u00dfereiindustrie<\/h2>\n\n\n\n

            Die Schrumpfung von Gussteilen ist kein isoliertes technisches Problem, sondern stellt das traditionelle Gie\u00dfverfahren angesichts komplexer Design- und Hochpr\u00e4zisionsanforderungen vor systemische Herausforderungen. Industrielle 3D-Sanddrucker mit ihren einzigartigen technologischen Vorteilen bieten eine \"Heilung\" f\u00fcr das Problem an der Quelle. Sie eliminieren das Risiko der Schrumpfung, indem sie den Ingenieuren eine noch nie dagewesene Designfreiheit geben, die es ihnen erm\u00f6glicht, optimierte interne Strukturen und K\u00fchlsysteme zu bauen. <\/sup>.  <\/p>\n\n\n\n

            F\u00fcr das Streben nach exzellenter Qualit\u00e4t, effizienter Produktion und Kostenoptimierung moderner Gie\u00dfereiunternehmen ist der 3D-Druck nicht l\u00e4nger eine entbehrliche \"Zusatzoption\", sondern dient der F\u00f6rderung der industriellen Modernisierung, um im harten Wettbewerb auf dem Markt die erste Chance f\u00fcr Schl\u00fcsseltechnologien zu gewinnen. Es ist nicht nur ein St\u00fcck Ausr\u00fcstung, sondern auch die \"digitale Gie\u00dferei\" Br\u00fccke in die Zukunft, so dass die ehemaligen \"Guss Probleme\" zu l\u00f6sen! <\/sup>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

            Ist Schrumpfung Ihr Problem? Dieser Artikel bietet eine eingehende Analyse, wie der industrielle 3D-Druck das Problem der Gussschwindung von der Wurzel her l\u00f6sen kann, indem er die interne Struktur und die formfolgende K\u00fchlung mit der Freiheit des formlosen Designs optimiert und insgesamt eine Verbesserung von Kosten, Zeit und Qualit\u00e4t erzielt.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":2375,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[17],"tags":[35],"class_list":["post-2374","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blogs","tag-zhu-zao"],"acf":[],"yoast_head":"\n3D\u6253\u5370\u5982\u4f55\u901a\u8fc7\u4f18\u5316\u5185\u90e8\u7ed3\u6784\u6765\u6d88\u9664\u94f8\u4ef6\u7f29\u5b54 - \u4e09\u5e1d\u79d1\u6280\u80a1\u4efd\u6709\u9650\u516c\u53f8<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"\u94f8\u4ef6\u7f29\u5b54\u662f\u4f60\u7684\u56f0\u6270\uff1f\u672c\u6587\u6df1\u5165\u89e3\u6790\u5de5\u4e1a3D\u6253\u5370\u5982\u4f55\u51ed\u501f\u65e0\u6a21\u5177\u8bbe\u8ba1\u81ea\u7531\u5ea6\uff0c\u901a\u8fc7\u4f18\u5316\u5185\u90e8\u7ed3\u6784\u548c\u968f\u5f62\u51b7\u5374\uff0c\u4ece\u6839\u6e90\u89e3\u51b3\u94f8\u4ef6\u7f29\u5b54\u95ee\u9898\uff0c\u5e76\u5b9e\u73b0\u6210\u672c\u3001\u65f6\u95f4\u548c\u54c1\u8d28\u7684\u5168\u9762\u63d0\u5347\u3002\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.3dptek.com\/de\/blogs\/casting-shrinkage-cavity-issues\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"3D\u6253\u5370\u5982\u4f55\u901a\u8fc7\u4f18\u5316\u5185\u90e8\u7ed3\u6784\u6765\u6d88\u9664\u94f8\u4ef6\u7f29\u5b54\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"\u94f8\u4ef6\u7f29\u5b54\u662f\u4f60\u7684\u56f0\u6270\uff1f\u672c\u6587\u6df1\u5165\u89e3\u6790\u5de5\u4e1a3D\u6253\u5370\u5982\u4f55\u51ed\u501f\u65e0\u6a21\u5177\u8bbe\u8ba1\u81ea\u7531\u5ea6\uff0c\u901a\u8fc7\u4f18\u5316\u5185\u90e8\u7ed3\u6784\u548c\u968f\u5f62\u51b7\u5374\uff0c\u4ece\u6839\u6e90\u89e3\u51b3\u94f8\u4ef6\u7f29\u5b54\u95ee\u9898\uff0c\u5e76\u5b9e\u73b0\u6210\u672c\u3001\u65f6\u95f4\u548c\u54c1\u8d28\u7684\u5168\u9762\u63d0\u5347\u3002\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.3dptek.com\/de\/blogs\/casting-shrinkage-cavity-issues\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"\u4e09\u5e1d\u79d1\u6280\u80a1\u4efd\u6709\u9650\u516c\u53f8\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2025-08-21T08:44:33+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2025-08-21T08:44:41+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/www.3dptek.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/Casting-shrinkage-cavity-issues.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"1000\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"1000\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/jpeg\" \/>\n<meta name=\"author\" content=\"3dptek\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Geschrieben von\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"3dptek\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Gesch\u00e4tzte Lesezeit\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"1\u00a0Minute\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/www.3dptek.com\/blogs\/casting-shrinkage-cavity-issues\/\",\"url\":\"https:\/\/www.3dptek.com\/blogs\/casting-shrinkage-cavity-issues\/\",\"name\":\"3D\u6253\u5370\u5982\u4f55\u901a\u8fc7\u4f18\u5316\u5185\u90e8\u7ed3\u6784\u6765\u6d88\u9664\u94f8\u4ef6\u7f29\u5b54 - 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