Charakterisierung der Strömungsverhältnisse und strömungstechnische Optimierung beim Gießen von Schlickermassen

Das in der Sanitärkeramikindustrie vorwiegend eingesetzte Formgebungsverfahren ist das Schlickergießverfahren. Der durch Mischung der Rohstoffe mit Zusatzstoffen und durch Zugabe von Wasser erzeugte fließfähige Schlicker, eine wässrige Suspension, wird in Rührbehältern bevorratet. Aus diesen Vorratstanks erfolgt die Beschickung von Zwischenbehältern und aus diesen erfolgt durch Schwerkraftwirkung die Befüllung der Gipsformen im Kerngussverfahren. Der poröse Gips entzieht dabei dem Schlicker Wasser, wodurch mit einsetzender Verfestigung ein durch die Form vorgegebener Körper gebildet wird. Nach einer 24-stündigen Vortrocknung und dem Aufbringen einer Glasur erfolgt der Glattbrand im Einbrandverfahren. Bei einer Besichtigung der Fertigungsstätten wurden eine Reihe von Problemen im Fertigungsprozess vorgestellt, die unmittelbare Auswirkungen auf die Qualität des Endproduktes haben, einen beträchtlichen Nacharbeitsaufwand erfordern und Auswirkungen auf die Standzeit der Gipsformen besitzen.

• Poren (Blasen) im gebrannten Endprodukt
• Schlierenbildung im Gusskörper
• Bildung einer Riffelstruktur an der Gipsform

Vorrangiges Ziel dieses Projektes ist es, die beim Kerngießen eingesetzte strömungstechnische Konfiguration (Vorratsbehälter, Leitungssystem mit Abgängen zu den Gussformen) auf die Quellen eines Lufteintrages in die Gießmasse hin zu untersuchen und technische Vorschläge zur konkreten Vermeidung des Lufteintrages zu erarbeiten. Parallel wird für die Riffelbildung eine Ursachenermittlung und eine einfache theoretische Betrachtung bzgl. möglicher Strömungsinstabilitäten realisiert.