Univ., Diss., 1996--Gießen

Univ., Diss.--Gießen, 2003. / Literaturverz. S. 383 - 402.

Techn. Hochsch., Diss., 2002--Aachen.

Techn. Hochsch., Diss., 2004--Aachen.

Thesis (doctoral)--Justus-Liebig-Universität, 1988. / Vita in German. Includes bibliographical references (p. 150-166).

Stuttgart, Univ., Diss., 2005. / Print-Ausg. bei Jost-Jetter, Heimsheim erschienen.

Die nachhaltige und dauerhafte Reduzierung von Emissionen und prozessbedingten Gerüchen in Gießereien kann nur durch den Einsatz emissionsarmer und geruchsfreier Einsatzstoffe direkt im Prozess erreicht werden. Obwohl bisher bekannte anorganische Kernbindemittel diese Vorteile bieten, konnten diese aber aufgrund unzureichender Produktivität im Fertigungsprozess nicht zur Herstellung von Aluminiumgussteilen für den Motorenbau, in hohen Stückzahlen, eingesetzt werden. Mit der vorliegenden Arbeit konnte erstmalig nachgewiesen werden, dass ein Kernbindemittel auf Basis von Magnesiumsulfat zur Fertigung von Aluminiumgussteilen für PKW-Motore geeignet ist. Zusätzlich werden alle umwelttechnischen Anforderungen erfüllt. Es ist zu erwarten, dass Gießereien weltweit dieses Verfahren in naher Zukunft einsetzen werden.

Auf der Basis des Pilling-Bedworth-Verhältnisses für die Charakterisierung der Oxidationsneigung wurden die für die Herstellung von Magnesiumgussteilen in Sandformverfahren relevanten Einflussfaktoren, Formstoff- und Werkstoffkennwerte erfasst. Ausgehend davon werden geeignete Schutzprinzipien und technologische Maßnahmen formuliert. Die vorgeschlagenen Schutzkomplexe (Borsäure und Harnstoff) vermeiden die Oxidation des Magnesiums, reduzieren deutlich den Wasserbedarf und verbessern die Fließeigenschaften des Formstoffes. Die Zusätze sind fluor- und schwefelfrei, was geringe Emissionen und bessere Arbeitsbedingengen ermöglicht. Im Rahmen der Arbeit erfolgte eine umfassende Entwicklung praxistauglicher bentonitgebundener und kalthärtender organischer Formstoffsysteme und Schlichten. Die Einsetzbarkeit der Formstoffe für die moderne Formtechnik wurde nachgewiesen. Die erreichbaren Werkstoffeigenschaften entsprechen den internationalen Normen, hervorzuheben ist die hohe Oberflächenqualität der Gussteile. Die erzielten Ergebnisse wurden auf die realen Bauteile und Herstellungsprozesse, wie z.B. zum Ablösen des Natursandformverfahrens und für die Herstellung eines 4-Zylinder Motorblockes, erfolgreich übertragen. Durch die Realisierung der dargestellten Innovationen im Bereich der Sandformverfahren werden neue Impulse zur Verbesserung der Magnesium-Produktion und damit der internationalen Wettbewerbsfähigkeit im Fahrzeugbau gegeben.

Vor dem Hintergrund des steigenden Leistungsniveaus, der Reduzierung von Emissionen, der sinkenden Motorengewichte, der Einschränkung der Gestaltungsfreiheit sowie der zunehmenden thermischen und mechanischen Belastungen bei der Motorenentwicklung für den Automobilbereich sind die derzeit vorhandenen Werkstoffe vielfach bis in den Grenzbereich optimiert. Um auch in Zukunft den Anforderungen der Politik und Kunden gerecht zu werden, wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Legierungen durch die Zugabe von unterschiedlichen Elementen mit differenzierenden Gehalten bei den Legierungessystemen AlMgSi, AlSi6Cu4, AlSi10Ni3 und AlCu5Mn zusammengestellt und systematisch untersucht. Neben der Bestimmung der mechanischen, gießtechnologischen und physikalischen Eigenschaften erfolgte auch eine metallkundliche Untersuchung. Als Vergleich der gewonnenen Ergebnisse diente die Legierung AlSi7Mg. Das ausgeglichenste und beste Eigenschaftsniveau, welches besonders durch eine wesentliche Steigerung der mechanischen Eigenschaften nach thermischer Belastung bei unterschiedlichen Temperaturen hervorgerufen wurde, wiesen die Legierungen AlMg3Si1VScZr, AlMg5Si3VScZr und AlCu5MnNiCe auf, welche in naher Zukunft für Vorserienabgüsse und Motorenprüfstandsläufe verwendet werden sollen.

Techn. Hochsch., Diss., 2001--Aachen.