Im vorangegangenen Artikel wurde über die verschiedenen Arten von Gussstücken gesprochen. Die Anforderungen an Gussstücke sind mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technik gestiegen. Wir verlangen eine genauere, leistungsfähigere und kostengünstigere Produktion von Gussteilen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, haben die Gießer viele neue Gießverfahren erfunden. Diese Verfahren sind unter dem Begriff Spezialgießverfahren bekannt, d. h. Spezialguss.
Spezialguss: Gießen mit weniger Sand oder Sand, unter Verwendung spezieller Technologien und Ausrüstungen für Gießverfahren, wie Schmelzguss, Metallguss, Druckguss, Niederdruckguss, Schleuderguss, Keramikguss und Massivguss. (In diesem Artikel werden die verschiedenen Arten des Spezialgusses näher betrachtet)
Die wichtigsten Merkmale des Spezialgusses
- Vom Standpunkt des Gießverfahrens aus betrachtet, haben Spezialgussteile eine bessere Oberflächenqualität.
- Der Spezialguss verändert die Füll- und Abkühlungsbedingungen des flüssigen Metalls und führt zu einem dichteren und feineren Korngefüge.
- Verringerung des Metallverbrauchs und der Ausschussrate, hohe Produktionseffizienz
- Das spezielle Gießverfahren kann vereinfacht werden (mit Ausnahme des Feingusses), und es ist leicht zu mechanisieren und zu automatisieren.
- Kann die Produktionskosten senken, die Arbeitsbedingungen verbessern und die Arbeitsproduktivität erhöhen.
- Hat eine bessere Duktilität als Gussstücke
Spezielle Gießschritte
- Herstellung von Kavitäten (unter Berücksichtigung der Größe und Form des Teils und der Schrumpfung)
- Schmelzvorgang
- Gießtechnik (richtige Gießgeschwindigkeit zur Minimierung von Erosion und Defekten)
- Erstarrungsprozess
- Schimmelpilzentfernung
- Reinigung, Endbearbeitung und Inspektion
Vorteile des Spezialgussverfahrens gegenüber dem Sandguss
- Höherdimensionale Genauigkeit
- Höhere metallurgische Qualität
- Niedrigere Produktionskosten
- Fähigkeit, sehr dünne Teile zu gießen
- Hohe Produktivität
- Bessere Oberflächengüte von Spezialgussteilen
- Minimaler Bedarf an einer weiteren Bearbeitung des Gussteils
- Könnte eine feinere und dichtere Kornstruktur haben
- Gussteile sind etwas haltbarer und dehnbarer als Vollformgussteile
Arten von Gussteilen
Gipsabguss
Gipsguss funktioniert auf die gleiche Weise wie Sandguss. Der Unterschied zwischen Gipsguss und Sandguss ist jedoch das Formmaterial. Beim Metallguss werden Sandformen verwendet, beim Gipsguss hingegen Gips. Diese spezielle Gießtechnik eignet sich für das Gießen komplexer Teile und Formen, die eine hohe Genauigkeit erfordern. Selbst bei komplizierten Konstruktionen gewährleistet dieses Gießverfahren die Oberflächengüte der Gussstücke.
Gipsgussverfahren
- Sprühen von Mustern: Die spezielle Gießform wird vor dem Gießen mit einem Trennmittel auf das Modell aufgesprüht. Dies bildet eine dünne Schicht, die verhindert, dass der Gips am Modell haftet.
- Gießen: Der Gips wird angemischt und um das Motiv gewickelt. Verteilen Sie den Gips auf dem Muster und schütteln Sie ihn, um alle Ecken zu bedecken. Nach 15 Minuten wird das Muster entfernt. Danach können wir die Form zwischen 120°C und 260°C erhitzen, um überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen.
- Metallgießen: Nachdem wir das Gipsmodell fertiggestellt haben, können wir die Form mit geschmolzenem Stahl füllen.
- Gipsabdruck: Gipsguss bietet eine kostengünstige Alternative zu den traditionellen Gussverfahren. Es ist ungeeignet für Nichteisenmetalle mit niedrigem Schmelzpunkt wie Kupfer, Magnesium oder Zink.
Muschelgießen
Das Verfahren basiert auf einem Gemisch aus wärmehärtendem Harz und Sand, das durch Hitze schnell gehärtet wird, um eine Schalenform herzustellen. Mit dem Maskenformverfahren können Sie einfache und spezielle Gussteile herstellen. Dieses Gussstück weist enge Toleranzen und eine hohe Maßhaltigkeit auf. Eine Methode zur Herstellung hochwertiger Gussstücke ist die Schalenform. Dieser Formstoff wird mit Harz gemischt, um einen glatteren, schneller erhitzbaren Hohlraum zu erzeugen. Aus diesem Grund ist das Schalengießen genauer und automatisierter als das Sandgießen.
Schalengussverfahren
- Formenbau: Wir erhitzen das spezielle Gusseisen-Design auf 230-315°C. Und lassen den Sand einige Minuten lang darauf sitzen, um teilweise auszuhärten. Dann wird die spezielle Gussform umgedreht und der überschüssige Sand entfernt. Danach erhalten wir eine Schale mit einer Wandstärke von 10-20 mm. Das Modell und die Schale werden nach dem Aushärten des Sandes eine Zugkraft von 350-450 PSI haben.
- Entfernung von Mustern: Nach dem Aushärten der Schale wird das Muster entfernt.
- Montage der Form: Klemmen Sie die beiden Formhälften zusammen, um die Schalengussform zu vervollständigen. Falls Kerne benötigt werden, werden diese vor dem Schließen der Form eingesetzt. Die Schalenform wird dann in die Küvette gesetzt und durch das Trägermaterial gestützt.
- Gießen: Die Formen werden fest zusammengeklemmt, während das geschmolzene Metall aus der Pfanne in das Gießsystem gegossen wird und den Formhohlraum ausfüllt.
- Shell Casting Anwendung: Nachdem das geschmolzene Metall abgekühlt ist, kann es die Form zerbrechen und den Spezialguss entfernen. Ein Beschneide- und Reinigungsprozess ist erforderlich, um überschüssiges Metall aus dem Speisesystem und jeglichen Sand in der Form zu entfernen.
Vorteile des Schalengusses
- Gute Arten von Gussdetails und Maßhaltigkeit
- Das Leichtgewicht der Schimmelpilze für die Langzeitlagerung
- Bessere Designflexibilität als beim Druckguss.
- Billiger als Feinguss, mit geringeren Kosten für die Grundausstattung als bei der mechanisierten Nasssandformung.
- Höhere Metallausbeute.
- Es bietet eine bessere Oberflächengüte und höhere Maßgenauigkeit und ist in der Nachbearbeitung kostengünstiger als herkömmlicher Sandguss.
Nachteile von Spezialguss
- Höhere Kosten
- Begrenzte Gussgröße
- Schwere Staub- und Rauchprobleme
- Kohlenstoffaufnahme aus Stahl
Schleudergießen
Beim Schleuderguss wird geschmolzener Stahl in eine rotierende Form gegossen. Die Zentrifugalkraft der Form positioniert und speist das Metall. Nachdem das Metall abgekühlt ist, dreht sich die Form. Beim Schleuderguss entsteht ein dichteres, saubereres Metall. Dies liegt daran, dass das schwerere Metall in den vom Rotationszentrum entfernten Teil der Form fallen kann. Und die leichteren Verunreinigungen können in die Mitte extrudieren. Die bei diesem Verfahren entstehenden Gussstücke haben ein dichtes Korngefüge und eine hervorragende Detailgenauigkeit. Sie haben auch hervorragende mechanische Eigenschaften.
Arten von Schleuderguss
Drei Arten der Schleuderguss kann klassifizieren: zentrifugal, semi-zentrifugal, und genaue Zentrifugal.
Echter Schleuderguss
Beim echten Schleuderguss werden hohle Gussteile mit runden Löchern hergestellt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Bohrung ohne Kern allein durch die Zentrifugalkraft erzeugt wird. Die Form dreht sich um die Lochachse, die horizontal, schräg oder vertikal gehalten wird.
Halbzentrifugal-Gießen
Bei einem Halbzentrifugalguss wird nicht versucht, Löcher ohne Kern herzustellen. Jedes runde oder andere Loch wird mit Hilfe eines Kerns hergestellt. Die durch die Rotation einer Form erzeugte Zentrifugalkraft wird genutzt, um das Gussteil richtig zu speisen und ein sauberes Gussteil mit feinem Korn zu erzeugen. Dieses Verfahren eignet sich für große asymmetrische Gussteile wie Getrieberohlinge, Schwungräder und Kettenräder.
Schleudergießen
Das Metall wird durch einen zentralen Anschnitt entlang dieser Rotationsachse gegossen und fließt durch einen radialen inneren Anschnitt in der Formoberfläche in den Formhohlraum. Die Anschnittbildung trägt dazu bei, dass das Gussteil korrekt hergestellt wird, was zu einem sauberen, feinen Guss führt.
Feinguss
Feinguss ist auch als Wachsausschmelzverfahren bekannt. Beim Feinguss wird Wachs für die Formgebung verwendet, was die Herstellung von dünnwandigen Modellen mit komplexen geometrischen Formen ermöglicht. Mit diesem Verfahren werden präzise und anpassungsfähige Teile aus verschiedenen Metallen und Hochleistungslegierungen hergestellt. Dieses spezielle Gießverfahren eignet sich für das Gießen empfindlicher und präziser Teile, ist jedoch mit höheren Kosten verbunden. Mit zunehmender Massenfertigung sinken jedoch die Stückkosten. Dieses spezielle Gießverfahren ist geeignet, wenn Details mit komplexen Designs hergestellt werden.
Feingussverfahren
- Anfertigung des Urmodells: Dies ist eine modifizierte Version des gewünschten Produkts aus Metall, Holz oder Kunststoff.
- Erstellen Sie die Wachsform für Ihren Feinguss. In dieser Phase wird in der Regel hochwertiges Gießwachs verwendet.
- Bauen Sie den Wachsbaum zusammen: Schmelzgießer können den Wachsbaum zusammensetzen, um mehr Waren herzustellen. Die Schale wird auf dem Wachsbaum konstruiert und für die Verwendung im Gießverfahren ausgehärtet.
- Die Form zum Gießen vorbereiten. Erhitzen Sie die Form auf 550 bis 1100 Grad Celsius. Dadurch kann das geschmolzene Metall die Wärme halten und leichter in alle Abschnitte fließen.
- Gießen des geschmolzenen Metalls: Neben dem einfachen Gießen können Sie mehrere Methoden anwenden, um eine vollständige Füllung der Form zu gewährleisten
- Wachsentfernung: Das Wachs wird von der Schale entfernt, um einen Raum für das geschmolzene Metall zu schaffen.
Vorteile des Spezialgusses
- Die glattere Oberfläche von Gussstücken aus Feinguss
- Kann komplexe Formen gießen
- Spexial-Gussteile enthalten keine verzerrten Trennlinien
- Kann Bearbeitungsvorgänge eliminieren
Nachteile des Spezialgusses
- Der Produktionszyklus ist länger
- Das Verfahren ist relativ teurer als andere Verfahren
- Das Muster ist skalierbar
- Die Größe des zu gießenden Teils ist begrenzt. Die meisten Gussteile wiegen weniger als 0,5 kg
Keramischer Formguss
Wir können Keramikformen für dauerhafte Modelle aus Gips, Kunststoff, Holz oder Metall gießen. Wie Feingussformen sind auch Keramikformen verbrauchbar. Keramikformen werden jedoch aus einer Kombination von Ober- und Unterformen hergestellt. Dies unterscheidet sich von den monolithischen Formen, die beim Feinguss verwendet werden.
Vorteile des Spezialgusses
- Ausgezeichnete Oberflächengüte und Präzision.
- Aufgrund der langsamen Abkühlgeschwindigkeit ist bei diesem Verfahren kein Aufsteigen, Entlüften oder Abkühlen erforderlich.
- Sie können jedes Holz-, Metall- oder Kunststoffmuster verwenden.
- Das Verfahren kann auf alle Metalle angewendet werden, sogar auf hochreaktives Titan und Uran.
Nachteile des Spezialgusses
- Hohe Kosten
- Schwierig zu kontrollierende Maßtoleranzen
Kokillengießen
Der Dauerformguss wird auch als nicht verbrauchsfähiger Formguss bezeichnet. Dieser Typ ist dem Druckguss sehr ähnlich, nur dass die Form dauerhaft ist. Und es wird oft für das Gießen mit wiederverwendbaren Formen wiederholt. Dieses Spezialverfahren ist für die Massenproduktion geeignet. Die Formen sind aus Metall oder Graphit und können zum Gießen verschiedener Metalle und Legierungen verwendet werden. Deshalb werden bei den meisten Dauerformgießverfahren Teile aus unedlen Metallen hergestellt.
Vorteile des Kokillengussverfahrens
- Die glattere Oberfläche des Gussstücks im Vergleich zum Sandguss
- Geringere Maßtoleranzen und bessere mechanische Eigenschaften der Spezialgussteile
- Kurze und schnelle Zykluszeiten für die Herstellung von Formen
Schwerkraftgießen
Das Schwerkraftgießen ist eine gängige Methode des Metallgusses. Das geschmolzene Metall wird allein durch die Schwerkraft gegossen, ohne Vakuum oder Zentrifugalkraft. Außerdem wird eine Miniaturform benötigt, um den Formhohlraum zu schaffen. Die Miniaturform besteht in der Regel aus Sand, Gips oder Tuffstein.
Schwerkraftgussverfahren
- Mini-Formen werden hergestellt, um die Hohlräume in den Metallteilen auszufüllen. Deshalb nennt man sie auch Sandformen.
- Durch das Einfüllen der Zutaten, Erhitzen und Abkühlen wird die Miniform fertiggestellt.
- Gießen von geschmolzenem Metall: Die kleinen Teile werden in die endgültige Form gelegt und mit geschmolzenem Metall gefüllt.
- Das Metall erstarrt, um ein Teil mit einem Hohlraum herzustellen.
- Die Miniformen sollten sich nach dem Öffnen der Form und dem Entfernen der Metallteile entfernen lassen. Die meisten Hersteller werden das Muster los.
Anwendungen des Schwerkraftgießens
Mit diesem speziellen Gießverfahren werden große, schwere Metallteile wie Turbolader, Bremssättel und Motorzylinderköpfe hergestellt. Sie können die Technologie auch in anderen Bereichen wie Beleuchtung und Küchenausstattung einsetzen.
Druckgießen
Das Druckgießen ist eine der Arten des Gießens. Beim Spezialguss wird ein Formhohlraum mit zwei Härtewerkzeugen hergestellt. Bei diesem Spezialgussverfahren können Nichteisenmetalle wie Zink, Messing und Aluminium hergestellt werden. Typische Anwendungen für das Druckgussverfahren sind Kfz-Teile, Haushaltsgeräte, verschiedene Eisenwaren und andere ähnliche Teile.
Das Druckgussverfahren
- Schließen Sie die Form
- Festes Zusammenspannen der Matrizenhälften
- Drücken Sie das flüssige Metall in die Form. Schließen Sie die Form und spritzen Sie geschmolzenen Stahl unter hohem Druck ein.
- Auswerfen des Gussteils: Verwenden Sie den Auswerferstift, um das Bauteil nach dem Abkühlen und Aushärten aus der Form auszustoßen.
- Trennen Sie den Schrott von Ihrem Arbeitsplatz, indem Sie die Matrizenhälfte öffnen
- Sprühen Sie Schmiermittel in den Formhohlraum, um die Formtemperatur zu regulieren und Ablagerungen zu entfernen.
Vorteile des Druckgussverfahrens.
- Lange Lebensdauer der Matrize und hohe Produktionseffizienz
- Fester Guss und glänzende Oberfläche.
- Schnelle Produktionsgeschwindigkeit
- Zerbrechliche Teile können gegossen werden, und hervorragende Details können eine gute Oberflächengüte erhalten.
Nachteile des Druckgussverfahrens.
- Hohe Kosten für Gussformen und Maschinen.
- Die Größenbeschränkung der Gussteile liegt bei 100 kg für Zinklegierungen und 30 kg für Aluminiumlegierungen.
- Nur Nichteisenmetalle wie Zink, Aluminium, Messing und Magnesium können im Druckgussverfahren hergestellt werden.
- Schwache mechanische Eigenschaften von Druckgussprodukten
Strangpressen Druckguss
Strangpressen ist ein gemischtes Metallumformungsverfahren. Bei diesem Verfahren werden Druckguss und Schmieden kombiniert. Die geschmolzene Legierung wird in eine Form gegossen, nachdem sie erhitzt, gefettet, gestanzt und unter Druck gehärtet wurde.
Vorteile des Extrusionsdruckgusses.
- Beseitigung interner Defekte wie Porosität, Schrumpfung und Schrumpfung
- Ausgezeichnete Maßgenauigkeit und minimale Oberflächenrauhigkeit
- Verhindert spezielle Gussbrüche
- Mechanisierung und Automatisierung sind einfach.
- Energieeinsparung
Kunstharz-Sandguss
Im Gegensatz zum Nasssand, dem natürlich gebundenen Sand, benötigt der Harzsandguss einen Katalysator und ein Bindemittel. Sand, Harz und Motivation werden gemischt, und die chemische Reaktion härtet die Sandbindung.
Bildung von Harz-Sand-Zusammensetzungen
- Das folgende Rezept ist das Verfahren zur Herstellung von Sandgussformen aus Harz.
- Sand (SiO2) (40-60 % ); 7,7-1,3% Harz, je nach Qualität des Gussteils. Je nach den Anforderungen an das Gussstück und die Struktur des Teils kann wenig oder gar kein Stickstoff erforderlich sein.
- Das Gießverfahren ist harzabhängig. Es besteht aus 75 % Furfuryl, 11 % Formaldehyd und 9 % Harnstoff. Der Anteil von Formaldehyd und Harnstoff beeinflusst die Aushärtungszeit, Festigkeit und Wärmebeständigkeit.
- Härter und Haftvermittler (30-50 %)
Vorteile des Harzsandgusses
- Fähigkeit, eine glatte Oberfläche zu schaffen
- Minimiert Sandlöcher, Porosität und Schrumpfung
- Im Harzsandguss entstehen riesige, mehrere Tonnen schwere Objekte
Nachteile des Harzsandgusses
- Sie ist kostspieliger als andere Spezialeinsatzmethoden.
- Besondere Anforderungen an Rohmaterialien
- Es verschmutzt die Umwelt
Metallgießen
Metallguss ist die beliebteste Art des Gießens. Das Spezialgießen ist die häufigste Art des Gießens. Für den Metallguss werden entweder Einweg- oder Nicht-Einweg-Formen verwendet. Für den Metallguss können wir Einwegformen aus Harzsand, Keramikschalen, Gipskapseln oder Schaumstoffformen verwenden. Dazu gehören Wachsausschmelzverfahren, Schmelzgießen und Sandguss. Diese wiederverwendbaren Formen können aus Gusseisen oder Stahl hergestellt werden. Druckguss und Emailleguss verwenden nicht austauschbare Formen.
Metallgießverfahren
Es gibt viele Formen für eine Vielzahl von Aufgaben. Entscheiden Sie zunächst, ob Sie eine Einweg- oder eine wiederverwendbare Form benötigen. Wir formen eine Tonform, indem wir das Wachsmodell in eine Tonschlammschicht tauchen. Das Wachs wird dann abgebrannt und das Metall eingegossen. Die spezielle Gussform wird dann in einen Rahmen gesetzt. Anschließend wird die Sandgussform mit einem Modell, einem Abdruck oder direkt in den Sand geritzt. Gipsschmelzformen sind auch mit Holz- oder Metallrahmen erhältlich.
Vorteile von Metallguss
- Es ist möglich, komplex geformte Produkte zu erstellen.
- Innenkammern und Hohlkörper sind leicht zu produzieren
- Kann große Teile in einem Stück gießen
- Durch Gießen können Materialien hergestellt werden, die schwer oder teuer in der Herstellung sind.
- Gießen ist kostengünstiger als andere Produktionsverfahren
- Kann die meisten Metalle gießen
- Wenig bis kein Nachpolieren oder Polieren erforderlich
Nachteile des Metallgusses
- Eine raue Oberfläche erfordert größere Toleranzen und eignet sich nicht für Gegenkontakte.
- Metallguss, wie z. B. das Schalengießen, hat Größen- und Designbeschränkungen
- Die Herstellung von Mustern ist sehr zeit- und kostenaufwändig. So müssen beispielsweise additive Fertigungstechniken wie die Klebstoffinjektion eingesetzt werden.
- Aufgrund der hohen Werkzeugkosten kann der Druckguss bei kleinen bis mittleren Stückzahlen teuer sein.
- Das Spezialgussverfahren bestimmt die Größe und den Werkstoff des Teils. Für Kokillengussteile werden beispielsweise Nichteisenmetalle benötigt.

