Gießverfahren

Herstellung Formen und Kerne

Gießereitechnische Fertigungsverfahren zum Erzeugen von Gussteilen, (Tabelle).

Handformverfahren,
Gießen mit Schwerkraft in verlorenen Formen.

Es werden mittels Dauermodellen manuell durch Stampfen und Ausarbeiten Formen aus bentonitgebundenen oder chemisch gebundenen Formstoffen hergestellt. Verwendbar sind alle Gießwerkstoffe. Das Verfahren eignet sich sowohl zur Einzel- und Kleinserienfertigung wie auch zur Herstellung von Großguss.

Maschinenformverfahren,
Gießen mit Schwerkraft in verlorenen Formen.

Die Formfertigung erfolgt mit mechanischen Formmaschinen und automatisierten Formanlagen, wobei der bentonitgebundene Formstoff vorzugsweise durch Schießen, Rütteln, Druckwellenimpuls und Pressen verdichtet wird. Die Teilung der Formen kann vertikal oder horizontal ausgeführt werden.

Vakuumformverfahren,
V-Process, Gießen mit Schwerkraft.

Physikalisches Formverfahren, die Bindung erfolgt durch Erzeugen eines Vakuums in feinkörnigem, binderfreiem Sand unter Verwendung von Folien zur Abdichtung der Modellseiten. Ausgeführt auf Formmaschinen und automatischen Formanlagen. Die Formkästen sind mit Absaugeinrichtungen ausgerüstet. Eingesetzt in Japan und USA vorzugsweise im Stahlgussbereich für Gussgewichte bis etwa 12 t. Geeignet für alle Metalle.

Maskenformguss,
Gießen mit Schwerkraft in verlorenen Formen.

Zur Formherstellung werden beheizte Metallmodelle eingesetzt. Die Masken (Schalen) bestehen aus kunstharzgebundenen Formstofen. Es können Gussstücke in Serienfertigung bis etwa 150 kg Gewicht hergestellt werden, die sich durch hohe Maßgenauigkeit, Maßhaltigkeit und Oberflächengüte auszeichnen.

Vollformgießverfahren,
Lost Foam Verfahren, Gießen mit Schwerkraft in verlorenen Formen mit verlorenem Modell.

Es werden einmalig verwendbare, aus Kunstschaumstoff herausgeschnittene oder formgeschäumte, verlorene Modelle verwendet, die wie beim Handformverfahren eingeformt werden, jedoch in der Gießform verbleiben und unter Einwirkung des Flüssigmetalls vergasen. Als Formstoffe dienen Gießereisande, die nicht unbedingt einer Verdichtung oder Verfestigung bedürfen.

Magnetformguss,
Gießen mit Schwerkraft in verlorenen Formen und verlorenem Modell.

Weiterentwicklung des Vollformgießverfahrens. Die Formstoffbindung erfolgt physikalisch durch Magnetkräfte. Es werden binderfreie, magnetisierbare Formstoffe sowie verlorene Modelle verwendet.

Feingießverfahren,
Gießen mit Schwerkraft in verlorenen Formen mit verlorenem Modell.

Es werden einmalig verwendbare, vorgefertigte Modelle aus Wachs oder thermoplastischen Stoffen benutzt, die mit keramische Formstoffen umhüllt und nach dem Abbinden ausgeschmolzen und ausgebrannt werden. Es entstehen einteilige verlorene Formen. Das Verfahren eignet sich für Gusserzeugnisse aus Stahl, hochlegierten, warmfesten und schwer zerspanbaren Werkstoffen, wie auch Kupfer- und Aluminiumlegierungen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Gussstücken mit größtmöglicher Maßgenauigkeit, sehr hoher Oberflächengüte und geringem Bearbeitungsaufwand. Ein besonderer Vorteil ist die nahezu unbegrenzte Gestaltungsfreiheit der Gussstückkonstruktion.

Genaugießverfahren,
Gießen mit Schwerkraft in verlorenen Formen.

Es werden wiederholt verwendbare Modelle benutzt, die manuell in spezielle keramische Formmassen eingeformt werden. Nach dem Abbinden werden die Modelle ausgehoben, es entstehen keramische Formblöcke, die nach dem Trocknen und Brennen zu mehrteiligen Formen zusammengesetzt werden. Das Verfahren ist für alle Gießwerkstoffe anwendbar. Es ermöglicht die Herstellung von Gussstücken mit größtmöglicher Maßgenauigkeit, sehr hoher Oberflächengüte und geringem Bearbeitungsaufwand.

Kokillengießverfahren,
Gießen mit Schwerkraft oder geringem Überdruck in Dauerformen.

Es wird in metallische Dauerformen (Kokille) aus Gusseisen oder Stahl gegossen. Zum Ausformen von Hohlräumen im Gussstück dienen Metallkerne und/oder Sand- beziehungsweise Maskenkerne;erstere sind wiederholt, letztere nur einmal verwendbar. Es werden serienmäßige Gussstücke aus Aluminium-, Magnesium-, Zink- und Kupferlegierungen, aus Gusseisen und Stahl hergestellt, die sich durch hohe Maßgenauigkeit und Oberflächengüte auszeichnen.

Druckgießverfahren,
Gießen mit Druck in Dauerformen.

Verwendet werden Dauerformen aus Stahl, in die die Schmelze unter hohem Druck eingepresst wird. Hohlräume im Gussstück werden von Stahlkernen ausgeformt. Das Verfahren eignet sich für die Anwendung der Serienfertigung von Gussstücken aus Zinklegierungen, Aluminiumlegierungen bis Kupferlegierungen (hauptsächlich Messing) sowie Blei- und Zinnlegierungen. Merkmale der Gussteile sind hohe Maßgenauigkeit und Oberflächengüte oft ohne Bearbeitungsaufwand.

Schleudergießverfahren,
Gießen unter Fliehkraftwirkung in Dauerformen.

Es wird in rotierende metallische Dauerformen aus Gusseisen oder Stahl unter Ausnutzung der Fliehkraft gegossen. Großkokillen können auch mit einer feuerfesten Auskleidung versehen sein. Das Verfahren eignet sich zur Serienfertigung rotationssymmetrischer Körper wie Rohre, Buchsen, Ringe aus Gusseisen, Stahl und Kupferlegierungen. Auch nicht rotationssymmetrische Gussstücke können in rotierenden Kokillen gegossen werden (Schleuderformguss).

Stranggießverfahren,
Gießen mit Schwerkraft in Dauerformen.

Als Form dient eine Stranggießkokille aus Graphit oder metallischen Werkstoffen, vorzugsweise Kupfer. Die Schmelze wird kontinuierlich der wassergekühlten Kokille an deren Oberseite zugeführt, während gleichzeitig der erstarrte Strang die Kokille an der Unterseite kontinuierlich verlässt. Das Verfahren eignet sich zur Serienfertigung von Stangen, Rohren und Profilen, die diskontinuierlich (abschnittsweise in bestimmter Länge) oder kontinuierlich gegossen (und danach auf bestimmte Länge geschnitten) werden und gute Maßhaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit aufweisen.