Vergleichende Untersuchung verschiedener Warmarbeitsstähle unter seriennahen Bedingungen im Aluminiumdruckguss

Die Lebensdauer von Druckgussformen ist begrenzt. Während des Lebenszyklus einer Dauerform, hergestellt aus Warmarbeitsstahl, kommt es zu einer sukzessiven Schädigung der Formoberfläche im Gießprozess durch thermomechanische und chemische Einwirkungen. Einhergehend mindert sich hierdurch die Oberflächenqualität des abgegossenen Bauteils zusehends. Durch eine kostenintensive, manuelle Nacharbeit der Gussteiloberfläche wird eine gleichbleibend hohe Oberflächenqualität sichergestellt. Die manuelle Nacharbeit führt folglich besonders am Ende des Lebenszyklus der Dauerform zu hohen Kosten, bis diese aus wirtschaftlicher Sicht nicht weiter zu rechtfertigen sind. Die Dauerform wird dann ausgemustert und durch eine neue ersetzt. Da im speziellen Dauerformen für dünnwandige Strukturteile einen erheblichen Kostenanteil am Bauteilpreis ausmachen, gilt es, die Lebensdauer dieser Dauerformen möglichst hoch auszugestalten. Diese Tatsache wurde von Produzenten von Warmarbeitsstählen erkannt und führte dazu, dass am Markt besonders angepasste Legierungssysteme von Warmarbeitsstählen auf Basis der Klasse 1.2343 angeboten werden. Diese Premiumgüten sollen ein spezielles Eigenschaftsprofil im Hinblick auf eine möglichst hohe Lebensdauer der Dauerform besitzen. Da sich diese Werkstoffe untereinander um einen Kostenfaktor von drei unterscheiden, wird in der folgenden Untersuchung unter vergleichbaren, reproduzierbaren Bedingungen ein Abgleich der Werkstoffe untereinander vorgenommen. Die Werkstoffe werden hierbei in einem seriennahen Gießexperiment mit einer speziell entwickelten Validierungsform als auch in Laborprüfständen in ihrem Eigenschaftsprofil gegeneinander abgeglichen.