Das geteilte Pumpengehäuse aus Stahlguss (typischerweise einstufig mit doppelter Saugseite oder mehrstufig geteilt) zählt zu den druckstärksten und strukturell komplexesten Gussteilen in Pumpen. Im Gegensatz zu den zuvor erwähnten herkömmlichen Holzformen stellen diese aus Stahlguss gefertigten und häufig unter Hochdruckbedingungen betriebenen Gehäuse deutlich höhere Anforderungen an die Formgenauigkeit, die Gießverfahren und die innere Qualität.
1. Struktur- und Materialeigenschaften
Die geteilte Bauweise: Das Pumpengehäuse ist entlang der axialen Mittellinie horizontal in zwei Hälften geteilt – das Pumpengehäuse und den Pumpendeckel. Die Ein- und Auslassflansche befinden sich üblicherweise am unteren Pumpengehäuse, was die Wartung erleichtert (der Rotor kann durch Anheben des Deckels entnommen werden, ohne die Rohrleitung demontieren zu müssen).
Gängige Gussstahlsorten:
Kohlenstoffstahl: Am häufigsten wird ZG230-450 (entspricht der alten Bezeichnung ZG25) verwendet, geeignet für sauberes Wasser oder ähnliche Medien unter mittlerem und hohem Druck. Seine Festigkeit ist höher als die von Gusseisen, typische Anwendungsdrücke übersteigen 1,6 MPa.
Legierung/Stahl: Für korrosive oder Hochtemperaturmedien werden ZG1Cr13 (martensitischer Edelstahl), CF8/CF8M (Edelstahl 304/316) oder Duplex-Edelstahl (z. B. 1.4460) verwendet.
2. Wichtige Punkte zu Holzformen und Gussverfahren
Bezüglich der Holzform für den Stahlguss des offenen Pumpenkörpers, auf die Sie sich zuvor konzentriert haben, sind folgende Punkte zu beachten:
Größere Schwindungstoleranz: Die Schwindungsrate von Stahlguss beträgt ca. 1,5 % bis 2,0 % (bei Gusseisen ca. 1,0 %), was eine präzise Maßvergrößerung bei der Herstellung der Holzform erfordert. Andernfalls kann eine unzureichende Schwindungstoleranz nach dem Abkühlen des Gussteils zu zu kleinen Angusskanälen oder Befestigungslöchern führen.
Formgebung und Kernherstellung: Typischerweise wird die Form entlang der Mitteltrennebene geteilt (wobei die Mitteltrennebene beim Gießen nach oben zeigt). Die internen Spiralgehäuse-Strömungskanäle sind komplex und erfordern hochpräzise Kernkästen für die Sandkernherstellung. Um die Genauigkeit des Mittenabstands der Strömungskanäle zu gewährleisten (insbesondere bei mehrstufigen Mitteltrennpumpen), werden üblicherweise integrierte Sandkerne oder strenge Prüfungen mit Messplatten eingesetzt.
Vorbeugung von Verformungen und Rissen:
Holzform gegen Verformung: Bei Stahlgussteilen mit erheblichen Wandstärkenschwankungen sollten für die Holzform mehrschichtig verleimte Holzwerkstoffe (wie z. B. Kiefernholz oder Ginkgoholz) mit ausgezeichneten Trocknungseigenschaften ausgewählt werden, um Feuchtigkeitsaufnahme, Verformung und Maßungenauigkeiten beim Guss zu vermeiden.
Gießverfahren: Bei dicken und großen Bauteilen (z. B. mittig geteilten Flanschen und langen Brücken) müssen Steiger und Kühlblöcke eingebaut werden, um eine sequentielle Erstarrung zu gewährleisten und so Lunker, Schwindungsporosität und Heißrisse zu vermeiden. Zur Reduzierung der Stahloxidation und des Schlackeneinschlusses sollte ein Bodenanguss oder ein Anguss-System mit Schlackenrinne verwendet werden.
3. Qualität und Akzeptanz
Anforderungen an die Druckbeständigkeit: Da es sich um ein drucktragendes Bauteil handelt, ist eine hydrostatische Prüfung erforderlich (typischerweise mit dem 1,5-fachen Betriebsdruck, z. B. 6 MPa, wobei nach einer Druckhaltung von 30 Minuten keine Leckage auftreten darf).
Zerstörungsfreie Prüfung: Kritische Bereiche (Flansche, Trennflächen, Strömungskanäle) erfordern häufig eine Eindringprüfung (PT) oder eine Strahlungsprüfung (RT), wobei die inneren Strukturen dicht und schrumpfungsfrei sein müssen.