Weitere Verfahren: Wachsausschmelzverfahren, Lost Foam, Maskenformgießen und Schleuderguss

Wachsausschmelzverfahren

Beim Wachsausschmelzverfahren (oder Investment Casting) wird ein wachsartiges Modell oder ein Modell aus organischem Harz verwendet, um das herum eine entsprechend dicke Schicht aus feuerfestem Material hergestellt wird (durch wiederholtes Eintauchen des Modells in eine wässrige Lösung, die feuerfeste Partikel enthält). Nach einer anfänglichen Trocknung führt das Erhitzen auf eine moderate Temperatur dazu, dass das Material, aus dem das Modell besteht, schmilzt und austritt. Die so erhaltene feuerfeste Hülle wird gesintert und kann anschließend mit der flüssigen Legierung gefüllt werden. Sobald die Erstarrung abgeschlossen ist, wird die Schale zerstört und das Gussstück kann herausgenommen werden.

Mit dem Verfahren werden Präzisionsbauteile mittlerer bis kleiner Größe und mit hoher Wertschöpfung hergestellt. Ein typisches Beispiel sind Komponenten für Luftfahrtturbinen, die im Wachsausschmelzverfahren aus Superlegierungen auf Eisen-, Nickel- oder Kobaltbasis hergestellt werden.

Maskenformgießen

Bei der Gusstechnik „Shell Molding“ wird Quarzsand verwendet, dessen Körner mit organischen Harzen vorbeschichtet sind, die auf metallischen Halbmodellen abgelegt werden. Die Halbmodelle werden mit Brennern oder durch Stromdurchgang (Joule-Effekt) erhitzt: Auf diese Weise durchlaufen die organischen Harze, die die den Modellen am nächsten gelegenen Sandkörner umgeben, einen Vernetzungsprozess, der zur Bildung eine Schale (Shell) führt. Die Schalen werden zusammengesetzt, wodurch die Gussform erhalten wird. 

Diese Technik ist in Gießereien weit verbreitet und ermöglicht die Herstellung von Gussteilen, die auch recht komplexe Formen haben und dünn sind und ein Gewicht von etwa 20 kg aufweisen; in großen Stückzahlen. Als Anwendungsbeispiele dieser Technologie sind Zylinderköpfe, Pleuel und Getriebekomponenten zu erwähnen. Auch hochpräzise Kerne werden durch Shell Molding hergestellt.

Schleuderguss

Schleuderguss ist ein Gießverfahren zur Herstellung von Gussteilen mit zylindrischer oder rohrförmiger Geometrie. Die flüssige Legierung wird in eine zylindrische Form gegossen, die horizontal positioniert ist und sich um ihre Hauptachse drehen kann (die Betriebskonfiguration kann jedoch auch vertikal sein). Es ist daher die Zentrifugalkraft, die erzeugt wird, um die Legierung an die Wand und in Kontakt mit der Form zu halten, wodurch die Erstarrung herbeigeführt wird.  

Der Einsatz dieser Technik ist für die Herstellung axialsymmetrischer Bauteile dokumentiert, wie zum Beispiel gusseiserne Zylinderlaufbuchsen, rohrförmige Bauteile für Wasser- oder Gasleitungen.

Lost Foam

Das Verfahren „Lost Foam“ hat mehrere Berhürungspunkte mit dem Wachsausschmelzverfahren. Auch in diesem Fall handelt es sich bei dem Modell, einschließlich der Gusskanäle, das typischerweise aus Polystyrol oder Polymethylmethacrylat besteht, um ein verlorene Form. Es wird mit einem feuerfesten Lack beschichtet und dann in einen Behälter gegeben, in den loser Sand gegossen wird. Der Sand, der das Modell umgibt, „erzeugt“ tatsächlich die Form; Die flüssige Legierung wird in den Gusskanal gegossen und zersetzt nach und nach das Modell (die dabei entstehenden Gase entweichen unter Ausnutzung der Durchlässigkeit der feuerfesten Farbe und des Sandes) und nimmt dessen Platz ein. Sobald die Erstarrung abgeschlossen ist, lässt sich der Guss leicht aus dem Sand lösen.

Das in den letzten Jahren zur Herstellung größerer Serien eingesetzte Verfahren hat zuletzt, auch aufgrund der Fertigungskomplexität, an Interesse verloren.

Der Einsatz ist jedoch für Gussteile mit komplizierten Formen, insbesondere für den Automobilbereich, dokumentiert, wobei neben Gusseisen auch Aluminium-, Stahl-, Nickel- und Kupferlegierungen verwendet werden.

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