Schwerkraftguss ist ein Gießverfahren, das in der metallverarbeitenden Industrie, insbesondere bei der Herstellung von Aluminium- und Kupferlegierungen, weit verbreitet ist. Allerdings kann bei diesem Verfahren die Gasentwicklung in der Form eine ernsthafte Gefahr für die Produktionssicherheit darstellen. In diesem Artikel werden die Quellen der Gaserzeugung und ihre Auswirkungen auf die Sicherheit des Schwerkraftgusses untersucht.

Quellen der Gaserzeugung
Beim Schwerkraftgussverfahren entsteht Gas hauptsächlich aus folgenden Aspekten:
Verflüchtigung von flüssigem Metall: Unter Hochtemperatur-Schmelzbedingungen kann flüssiges Metall Gas freisetzen. Beispielsweise setzt eine Aluminiumlegierung beim Schmelzen Wasserstoff frei. Diese Gase beeinträchtigen nicht nur die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Gussstücks, sondern können sich auch in der Form ansammeln und ein potenzielles Sicherheitsrisiko darstellen.
Zersetzung von Formmaterialien: Einige Formmaterialien unterliegen in einer Umgebung mit hohen Temperaturen einer thermischen Zersetzung und setzen Gas frei. Die Entstehung dieses Gases kann dazu führen, dass die Festigkeit der Form abnimmt, was wiederum die Gesamtsicherheit des Gießprozesses beeinträchtigt.
Der Einfluss der Umgebungsfeuchtigkeit: Die Luftfeuchtigkeit in der Gussumgebung wandelt sich nach Kontakt mit der Metallschmelze schnell in Wasserdampf um und erhöht dadurch den Gasdruck in der Form. Dieser Druckanstieg kann zum Versagen der Form führen.
Chemische Reaktion: Während des Schmelzprozesses kann es zu chemischen Reaktionen zwischen verschiedenen Metallen oder Legierungen kommen, bei denen Gas freigesetzt wird. Diese Reaktionen beschleunigen nicht nur die Gasbildung, sondern erhöhen auch die Sicherheitsrisiken im Produktionsprozess.

Direkter Einfluss von Gas auf die Sicherheit
Die Entstehung von Gas in der Schwerkraftgussform hat viele Auswirkungen auf die Sicherheit des Schwerkraftgussverfahrens, darunter vor allem die folgenden Aspekte:
Explosionsgefahr: Gas in der Form, insbesondere Wasserstoff und andere brennbare Gase, kann bei hohen Temperaturen zu Explosionen führen. Wenn die Gasansammlung in der Form nicht rechtzeitig entladen wird, führt dies zu einem starken Druckanstieg und einer Explosionsgefahr. Besonders in engen Räumen kann die Ansammlung von Gas zu heftigen Reaktionen und schweren Sicherheitsunfällen führen.
Freisetzung giftiger Gase: Einige Gussmaterialien setzen bei hohen Temperaturen giftige Gase wie Kohlenmonoxid und Stickoxide frei. Diese Gase gefährden nicht nur die Gesundheit der Bediener, sondern können auch zu Vergiftungsunfällen führen. Wenn während des Gießvorgangs die Belüftung schlecht ist oder das Abgassystem nicht angemessen ausgelegt ist, kann die Konzentration giftiger Gase schnell ansteigen und dadurch die Sicherheitsrisiken erhöhen.
Schimmelversagen: Die Bildung von Gas kann zu einer Verringerung der Schimmelfestigkeit führen. Unter Hochtemperaturbedingungen kann der Anstieg des Gasdrucks zu einer Verformung oder einem Bruch des Formmaterials führen, was die normale Verwendung der Form beeinträchtigt. Dieser Fehler führt nicht nur zu Problemen mit der Gussqualität, sondern kann auch dazu führen, dass die Form während des Gießvorgangs herausfliegt, was die Sicherheit des Bedieners gefährdet.
Bedienersicherheit: Während des Schwerkraftgussverfahrens sind Bediener mehreren Sicherheitsrisiken ausgesetzt. Die Entstehung von Gas kann zu Geräteausfällen oder Unfällen führen und die Sicherheit des Bedieners gefährden. Beispielsweise kann die Ansammlung von Gas in der Form zu einem plötzlichen Ausfall der Ausrüstung und damit zu Verletzungen des Bedieners führen.