An Initial Study of UHPC as Reusable Mold Material for Aluminum Casting
Description
Die Machbarkeit von Ultrahochleistungsbeton (UHPC) als Material fuer wiederverwendbare Formen im Aluminiumguss wird geprueft. Es wurden zwei spezielle UHPC-Formulierungen untersucht: eine auf der Basis von gewoehnlichem Portlandzement (OPC) und eine weitere unter Verwendung von alkalisch aktivierten Materialien (AAM), die aus mit Kaliwasserglas angeregtem Huettensandmehl bestanden. Der Schwerpunkt der Studie lag auf der Untersuchung der Oberflaeche durch Rauheitsmessungen und der thermischen Bestaendigkeit durch wiederholte Giesszyklen. Die thermische Stabilitaet der Formen wurde mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA), Quecksilberdruckporosimetrie (MIP), Risssegmentierung, optischer Mikroskopie und Elektronenmikroskopie (REM) untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass aus AAM-UHPC hergestellte Formen gegenueber OPC-UHPC-Formen unter aehnlichen Bedingungen eine ueberlegene Stabilitaet bei Giesszyklen aufweisen. Es wurden mikrostrukturelle Veränderungen und die Wechselwirkung von UHPC-Materialien mit geschmolzenem Aluminium untersucht, wobei die geringe Adhaesion und Defektbildung deutlich wurde. Die damit hergestellten Gussbauteile wiesen eine solide Gussqualitaet auf, mit einer Korngroesse, die mit der von herkoemmlichen Stahlformen vergleichbar ist (~ 90 Mikrometer), was das Potenzial von UHPC-Werkstoffen zur Verbesserung der Gussqualitaet und -effizienz unterstreicht. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass UHPC, insbesondere mit alkalisch aktivierten Formulierungen, vielversprechend fuer Niederdruckguss ist. Im Datensatz enthalten sind: - Abbildungen - Mikroskopdaten - Quecksilberdruck-Porosimetriemessungen - TGA-DSC Messungen 20 bis 800 Grad Celsius - XRD Messungen
Metadata
Dates
Submitted: 2025-03-04Available since: 2025-03-13
Relations
Is referenced by: https://doi.org/10.3390/ma18010153Is referenced by: https://doi.org/10.17170/kobra-2025012410858
Faculty
FB14:Bauingenieur- und Umweltingenieurwesen
Department
Institut für konstruktiven Ingenieurbau / Fachgebiet Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie
Language
en
Data types
DatasetArticleImage
Keywords
reusable moldUHPCalkali-activated materialsaluminum casting
DFG-subjects
405-04 Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen410-03 Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik410-04 Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
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Link, Janna; Wetzel, Alexander; Müller, Sebastian; Middendorf, Bernhard; Teichmann, Fabian. (2025). An Initial Study of UHPC as Reusable Mold Material for Aluminum Casting. DaKS. https://doi.org/10.48662/daks-70
License
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