Guss-Fertigungsverfahren

Im nachfolgenden Verlauf können Sie für die verschiedenen Guss-Fertigungsverfahren vertiefende Informationen sowie typische Anwendungsgebiete und technische Informationen entnehmen. Aufgrund von den diversen Gießmöglichkeiten sowie einer großen Werkstoffvielfalt finden Sie nachfolgenden lediglich einen kurzen Einblick in die Guss-Fertigungsverfahren. Sollten Sie weitere Fragen zu dieser Thematik haben, dürfen Sie uns gerne kontaktieren.

Aufgrund der nahezu unbegrenzten Werkstoffvielfalt ist es wohl nur bei dieser Art des metallformenden Verfahrens möglich, komplizierteste Formen und Geometrien endkonturnah, bei individuell angepasster Qualität, zu realisieren. Dies führt zu wirtschaftlich günstigen Bedingungen, da bis zum Endprodukt keine oder nur eine teilweise Nachbearbeitung notwendig wird. Vorteil des Gießens ist dabei, das nahezu alle bedeutenden Werkstoffe gießbar sind wie die Nichteisenmetalle Aluminium und Aluminiumlegierungen, Nickel-Kupfer-Legierungen, Magnesiumlegierungen, Zinn- und Zinklegierungen. Weitere Werkstoffe welche gegossen werden sind Stahlguss, Gusseisen mit Lamellen- (Grauguss) oder Gusseisen mit Kugelgraphit (Sphäroguss).

Auch bei dem Aspekt der Umweltverträglichkeit kann Guss punkten, denn Gussprodukte können nach Ende Ihrer Lebensdauer wieder zu nahezu 100 % wiederverwertet werden , d. h recycled, eingeschmolzen und erneut in ein neues Produkt gegossen werden.

Prinzipielle Herstellung und Anwendungsgebiete

• Sandguss

  Beim Gießverfahren Sandguss wird Flüssigmetall mittels Schwerkraft in eine Sandform gegossen und anschließend unter normalen Luftdruck das Metall erstarrt. Hierbei kommt je nach Geometrie des Produktes ein Kern zum Einsatz welcher in dem Sandgemisch fest gelagert wird. Das Sandgemisch besteht dabei in der Regel aus Quarzsand, einem Binder und Wasser. Unterschieden wird beim Sandguss in Modelle welche per Hand hergestellt werden sogenannte Handmodell, oder Modelle welche maschinell hergestellt werden können. Dieses Gießverfahren gehört dabei zu den der verlorene Formen, da die Kerne und Formen nach dem Gießen zerstört werden. Der Sand kann anschließend wieder in einem Kreislaufprozess in der Gießerei wiederaufarbeitet und somit direkt wiederverwendet werden.

• Kokillenguss

  Beim Gießverfahren Kokillenguss wird Flüssigmetall in eine wiederverwendbare Metallkokille gegossen. Aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit der Metallkokille kann im Vergleich zum Sandguss in kürzerer Zeit mehr Wärme abgeführt werden. Ein schnelleres Abkühlverhalten ermöglicht eine dichteres Gefüge sowie sehr gute Festigkeitseigenschaften des Gussteils zu erzielen. Kokillenguss kann bei kleinen Stückzahlen per Hand, bei höheren Stückzahlen aber auch mechanisiert und automatisiert durchgeführt werden. Dies führt dazu, dass die einzelnen Schritte wie Kerneinlegen, Abgießen, Kühlen und öffnen der Form sowie das Auswerfen kontinuierlich durchgeführt werden können. Je nach Art der Befüllung mit Druck oder ohne Druck oder die Art der Befüllung der Kokille selber wie horizontal oder vertikal wird in zahlreiche Verfahren unterteilt. Die Hauptanwendungsgebiete sind hier Aluminium- sowie Aluminiumgusslegierung als auch Magnesiumlegierungen und Kokillenguss mit Messing.

• Druckguss

  Bei diesem Gießverfahren wird das geschmolzene Metall unter hohem Druck in eine Metallform eingebracht, abgekühlt und anschließend mittels Ausschiebern aus der Form entfernt. Der zu erbringende Druck der Maschine ist hierbei von der Geometrie und Größe des Bauteiles abhängig. Die Vorteile bei diesem Gussverfahren sind, das hohe Stückzahlen in kurzer Zeit realisiert werden können, sowie das die Gussteile bereits endkonturnah d.h. mit engen Toleranzen produziert werden können. Dies führt wiederum zu einer optimalen Wirtschaftlichkeit bei kleinen Serien bis hin zu Großserien.

• Feinguss

  Das Feingussverfahren ist das aufwändigste und somit lohnintensivste Gießverfahren, da hier je nach Stückzahlen nur selten ein automatisierter Prozess realisiert wird. Ausgangsprodukt ist ein positiver Wachsrohling oder thermoplastischer Rohling welcher in einem negativen Aluminiumwerkzeug erstellt wird. Die Wachsrohlinge werden anschließend zu einer Traube zusammengefügt. Im Anschluss wird diese Traube mittels eines Schlickerbades und Sand mehrfachumhüllt und getrocknet. Dieser Prozess kann je nach Körnigkeit des Sandes und der Spezifikationen des Produktes bis zu einer Woche Dauer. Ziel hier ist es die Keramikschicht soweit aufzubauen, das diese später dem Gießdruck standhält. Im Anschluss wird das Wachs respektive Kunststoff aus dieser Traube ausgeschmolzen, die Form gebrannt und mit dem zuvor verflüssigten Metall – je nach Kundenwunsch - befüllt. Die Entnahme erfolgt durch eine Zerstörung der Form mit evtl. anschließender mechanischer Bearbeitung und/oder Veredlung.

Toleranzen und Zugproben

Toleranzen und Zugproben von Materialen sind in z. B. nachfolgenden Normen festgelegt:

• DIN 1680 Gussallgemeintoleranzen GTA / GTB
• DIN 50148 Zugproben für Nichteisenmetalle

Generell sollten Gussprodukte nach DIN50049 oder EN 10204 2.2 mit einem Abnahmeprüfzeugnis, früher auch 3.1 Werkzeugnis, geliefert werden. Dabei werden neben der ermittelten Materialzusammensetzung auch die Dehngrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung ermittelt. Für Sand- , Kokillen- und Druckguss wird zusätzlich die Brinellhärte ermittelt.

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