Im Design- und Herstellungsprozess von Zylinderkopfformen Dabei spielt die Materialauswahl eine entscheidende Rolle, die in direktem Zusammenhang mit der Gesamtleistung der Form, der Wirksamkeit des Abgasdesigns und der Qualität des endgültigen Gussstücks steht. Das Abgasdesign der Zylinderkopfform soll einen reibungslosen Gasaustritt während des Gießvorgangs gewährleisten, um so die Entstehung von Defekten wie Blasen und Einschlüssen wirksam zu vermeiden.

Wärmeleistung
Der Zylinderkopf befindet sich während des Betriebs häufig in einer Umgebung mit hohen Temperaturen, daher ist die thermische Leistung des Formmaterials besonders kritisch. Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnungskoeffizient und Hitzebeständigkeit haben einen wichtigen Einfluss auf die Wirksamkeit des Abgasdesigns.
Wärmeleitfähigkeit: Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit können Wärme schnell aus der Form ableiten, die Temperatur der Formoberfläche wirksam senken und die Entstehung von Wärmespannungen reduzieren. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig bei der Abgaskonstruktion, da unter Hochtemperaturbedingungen die Expansionsrate des Gases im Inneren der Form deutlich zunimmt. Wenn die Wärme nicht rechtzeitig abgeführt werden kann, kann dies zu einer schlechten Gasentladung führen und dadurch die Qualität des Gussstücks beeinträchtigen.
Wärmeausdehnungskoeffizient: Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Formmaterials beeinflusst direkt dessen geometrische Stabilität. Wenn sich das Material bei hoher Temperatur zu stark ausdehnt, kann dies zu einer Verformung der Form führen, wodurch die Größe und Form des Abgaskanals und damit die Durchflusskapazität des Gases beeinträchtigt werden.
Hitzebeständigkeit: Das Formmaterial muss eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit aufweisen, um der hohen Temperaturumgebung, die während des Gießprozesses entsteht, standzuhalten. Materialien mit unzureichender Hitzebeständigkeit können bei hohen Temperaturen erweichen oder sich verformen, was zu Formversagen führen und dadurch die Gesamtqualität des Gussstücks beeinträchtigen kann.

Mechanische Eigenschaften
Auch die mechanischen Eigenschaften der Form haben einen erheblichen Einfluss auf deren Lebensdauer und die Wirksamkeit der Abgaskonstruktion. Zu den häufig verwendeten Materialien für Zylinderkopfformen gehören Gusseisen, Aluminiumlegierungen und Stahl.
Festigkeit und Härte: Die Festigkeit und Härte des Formmaterials wirken sich direkt auf dessen Verschleißfestigkeit und Verformungsbeständigkeit aus. Beim Hochdruckgussverfahren muss die Form dem entsprechenden Druck und Schlag standhalten. Materialien mit unzureichender Festigkeit können zu Schimmelschäden führen, die wiederum die Stabilität der Abgaskonstruktion beeinträchtigen.
Zähigkeit: Eine gute Zähigkeit trägt dazu bei, die Rissbeständigkeit der Form bei Stoßbelastungen zu verbessern und das Risiko von Schäden durch Materialspröde zu verringern. Während des Gebrauchs kann die Form durch Temperaturschwankungen einem Thermoschock ausgesetzt sein. Materialien mit unzureichender Zähigkeit können zu Rissen in der Form führen und die Integrität des Abgaskanals beeinträchtigen.

Korrosionsbeständigkeit
Während des Gießvorgangs kommt die Form mit geschmolzenem Metall und anderen Chemikalien in Kontakt, daher ist die Korrosionsbeständigkeit des Materials besonders wichtig.
Korrosive Medien: Einige Gussmaterialien können unter Hochtemperaturbedingungen mit Gasen oder geschmolzenen Metallen reagieren, was zu Korrosion auf der Formoberfläche führt, die wiederum die Form und Größe des Abgaskanals beeinflusst. Durch die Auswahl von Materialien mit hoher Korrosionsbeständigkeit kann die Lebensdauer der Form effektiv verlängert und die Wirksamkeit des Abgasdesigns aufrechterhalten werden.
Oberflächenbehandlung: In einigen Fällen kann eine Oberflächenbehandlung von Formmaterialien (z. B. Beschichten, Sprühen usw.) deren Korrosionsbeständigkeit verbessern und dadurch die negativen Auswirkungen auf das Abgasdesign verringern. Durch eine angemessene Oberflächenbehandlungstechnologie kann die Korrosionsbeständigkeit der Form erheblich verbessert werden, wodurch die Stabilität und Zuverlässigkeit der Form in rauen Umgebungen gewährleistet wird.