{"id":13767,"date":"2021-05-29T08:54:05","date_gmt":"2021-05-29T07:54:05","guid":{"rendered":"https:\/\/metalpie.com\/blog\/investment-casting-process\/"},"modified":"2021-05-29T08:54:05","modified_gmt":"2021-05-29T07:54:05","slug":"feingussverfahren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/metalpie.com\/de\/blog\/feingussverfahren\/","title":{"rendered":"Feingussverfahren"},"content":{"rendered":"

Metallguss<\/a> ist eine moderne Technik mit einer langen Geschichte. Im Metallgussverfahren werden verschiedene Metallformen hergestellt, indem geschmolzenes Metall in einen Formhohlraum gegossen wird, wo es abk\u00fchlt, bevor es aus der Form entnommen wird. Das Feingussverfahren ist jedoch eines der beliebtesten Metallgussverfahren in der Fertigungsindustrie.<\/p>\n\n\n\n

Was ist Feinguss?<\/h2>\n\n\n\n

Das Feingussverfahren wird manchmal auch als Wachsausschmelzverfahren bezeichnet. Schon vor Tausenden von Jahren goss die Menschheit geschmolzenes Metall in eine Einweg-Keramikform, was den Feinguss zu einem der fr\u00fchesten industriellen Verfahren machte.<\/p>\n\n\n\n

Feingussteile aus Edelstahl sind allt\u00e4gliche Feingussprodukte, die im Gegensatz zu anderen Werkstoffen eine eingebaute Chromoxidschicht aufweisen, die ihnen hervorragende Korrosionsschutzeigenschaften verleiht. Aufgrund ihrer Korrosionsbest\u00e4ndigkeit sind Edelstahlgussst\u00fccke f\u00fcr milit\u00e4rische, medizinische und industrielle Anwendungen hilfreich.<\/p>\n\n\n\n

Beim Feinguss entstehen exakte Bauteile mit einem Minimum an Abfall, Energie und Nachbearbeitung. Es kann auch die Herstellung hochkomplexer Teile garantieren. F\u00fcr Konstrukteure ist die Feingusstechnik in diesem Fall \u00e4u\u00dferst hilfreich.<\/p>\n\n\n

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Feingussverfahren<\/em>Corrado Poli, in: Design for Manufacturing, 2001<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Feingussverfahren<\/h2>\n\n\n\n

Das Feingussverfahren erfordert den Einsatz einer Metallform, von Wachs, Keramik, Schlicker, Ofen, geschmolzenem Metall und Maschinen zum Sandstrahlen, Schneiden oder Schleifen.<\/p>\n\n\n\n

Im Folgenden wird der schrittweise Prozess beschrieben, mit dem die Menschen verschiedene Metallformen herstellen. <\/p>\n\n\n\n

Schritt eins: Mustererstellung<\/h2>\n\n\n\n

Ein professioneller Formenbauer oder Bildhauer fertigt ein Urmodell aus Wachs, Ton, Holz, Stahl oder Kunststoff an, je nach den Spezifikationen des Endprodukts.<\/p>\n\n\n\n

Es ber\u00fccksichtigt die Schrumpfungstoleranz f\u00fcr die erzeugte Form aus Wachs und Gussmaterial, die Bezeichnung \\\"Urmodell\" f\u00fcr die zweifache Schrumpfungszugabe. Es wird ein Modell mit identischen Eigenschaften wie das fertige Objekt verwendet, mit Ausnahme eines W\u00e4rmeausdehnungszuschlags.<\/p>\n\n\n\n

Wachsdesigns werden oft im Spritzgussverfahren auf eine Metallform aufgebracht und als ein einziges St\u00fcck hergestellt. In diesem Fall k\u00f6nnen Sie die Kerne verwenden, um alle internen Mustermerkmale zu erstellen.<\/p>\n\n\n\n

Je nach Gr\u00f6\u00dfe, Form und verwendetem Material kann diese Methode einige Versuche erfordern, um die perfekte Gr\u00f6\u00dfe und Form zu erreichen, was diese Formen teuer macht.<\/p>\n\n\n\n

Ein zentrales Wachsanschnittsystem verbindet mehrere Modelle, um in diesem Stadium eine baumartige Anordnung zu erzeugen (Anguss, Angusskan\u00e4le und Speiser). Das Anschnittsystem schafft Wege f\u00fcr das geschmolzene Metall auf seinem Weg zum Formhohlraum.<\/p>\n\n\n\n

Schritt zwei: Herstellung der Form<\/h2>\n\n\n\n

Der Hersteller fertigt f\u00fcr die Urform eine Form an, die dem Urmodell entspricht. Wenn das konstruierte Urmodell aus Stahl ist, kann die Urform direkt aus dem Entwurf unter Verwendung eines Metalls mit niedrigerem Schmelzpunkt gegossen werden.<\/p>\n\n\n\n

Sie k\u00f6nnen die Gummiformen auch nach dem Urmodell gie\u00dfen. Alternativ k\u00f6nnen Sie eine Urform herstellen, ohne ein Urmodell zu ben\u00f6tigen.<\/p>\n\n\n\n

Schritt drei: Herstellung von Wachsmustern<\/h2>\n\n\n\n

Obwohl die Verwendung von Wachsmustern \u00fcblich ist, k\u00f6nnen Sie auch andere Materialien wie Kunststoff und gefrorenes Quecksilber verwenden. Es gibt zwei Methoden zur Erstellung von Wachsmustern.<\/p>\n\n\n\n

Bei einer Methode k\u00f6nnen Sie das Wachs in die Form gie\u00dfen und so lange schwenken, bis eine gleichm\u00e4\u00dfige, in der Regel 3 mm dicke Schicht die Innenfl\u00e4che der Form bedeckt. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis die gew\u00fcnschte Modelldicke erreicht ist.<\/p>\n\n\n\n

Eine andere Methode besteht darin, die gesamte Form mit geschmolzenem Wachs zu f\u00fcllen und es erstarren zu lassen.<\/p>\n\n\n\n

Wenn Sie einen Kern ben\u00f6tigen, gibt es zwei Alternativen: l\u00f6sliches Wachs oder Keramik. Die l\u00f6slichen Wachskerne sollen mit dem Rest des Wachsmodells aus der Einbettmasse herausschmelzen, w\u00e4hrend die Keramikk\u00f6rper entfernt werden, sobald das Objekt erstarrt ist.<\/p>\n\n\n\n

Vierter Schritt: Zusammenbau der Wachsschablonen<\/h2>\n\n\n\n

Sie k\u00f6nnen mehrere Wachsdesigns erstellen und sie in ein einziges kolossales Design integrieren. Es wird in einem einzigen Guss gegossen. In dieser Phase werden die Modelle mit einem Wachsanguss verbunden, um ein Modellb\u00fcndel oder in diesem Fall einen Baum zu bilden.<\/p>\n\n\n\n

Sie ben\u00f6tigen ein Heizger\u00e4t, um bestimmte Wachsoberfl\u00e4chen sanft zu schmelzen, die dann aneinander gelegt werden und abk\u00fchlen und fest werden, um Muster zu verbinden.<\/p>\n\n\n\n

Machen Sie einen Baum mit bis zu mehreren hundert Motiven. Sie k\u00f6nnen auch mit Wachs arbeiten, indem Sie Trennlinien oder Grate mit einem hei\u00dfen Metallinstrument abreiben. Schlie\u00dflich kleiden Sie die Muster so ein, dass sie wie fertige Gegenst\u00e4nde aussehen.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcnfter Schritt: Anwendung von Investitionsg\u00fctern<\/h2>\n\n\n\n

Die keramische Form, auch Einbettmasse genannt, wird in mehreren Schritten beschichtet, stuckiert und geh\u00e4rtet, bis sie die erforderliche Dicke erreicht hat.<\/p>\n\n\n\n

Beim Beschichten wird ein Modellcluster in einen feinen Schlamm aus feuerfestem Material getaucht und anschlie\u00dfend abgelassen, um eine homogene Oberfl\u00e4chenbeschichtung zu erzeugen. Empfindliche Materialien, die oft als Grundierung bezeichnet werden, behalten in dieser ersten Phase ihre guten Eigenschaften aus der Form.<\/p>\n\n\n\n

Beim Stuckieren werden grobe keramische Partikel durch Eintauchen in ein Wirbelbett, durch Schleifen mit einem Nassschleifer oder durch Auftragen von Hand in das Design eingearbeitet. Die Beschichtungen k\u00f6nnen nach dem Aush\u00e4rten ausgeh\u00e4rtet werden. Dieser Prozess wird so lange fortgesetzt, bis die Einbettmasse die gew\u00fcnschte Dicke erreicht hat.<\/p>\n\n\n\n

Lassen Sie die Einbettformen vollst\u00e4ndig aush\u00e4rten, was zwischen 16 und 48 Stunden dauern kann. Beschleunigen Sie die Trocknung, indem Sie ein Vakuum verwenden oder die Luftfeuchtigkeit reduzieren. Sie k\u00f6nnen auch Einbettformen herstellen, indem Sie die Muster in einer K\u00fcvette anordnen und dann fl\u00fcssige Einbettmasse von oben einf\u00fcllen.<\/p>\n\n\n\n

IT vibriert die K\u00fcvette, damit eingeschlossene Luft entweichen kann und die Einbettmasse winzige Hohlr\u00e4ume ausf\u00fcllen kann.<\/p>\n\n\n\n

Siliziumdioxid, Zirkon, Aluminiumsilikate und Tonerde sind g\u00e4ngige feuerfeste Materialien, die f\u00fcr die Herstellung von Einbettmassen verwendet werden. H\u00e4ufig wird Kiesels\u00e4ure in Form von Quarzglas verwendet. Gelegentlich wird jedoch auch Quarz verwendet, da er weniger kostspielig ist.<\/p>\n\n\n\n

Aluminiumsilikate sind eine Kombination aus Aluminiumoxid und Siliziumdioxid mit einem Tonerdeanteil von 42 bis 72 Prozent; bei 72 Prozent Tonerde spricht man von Mullit. In der Regel werden bei der ersten Beschichtung feuerfeste Materialien auf Zirkonbasis verwendet, da Zirkonium weniger wahrscheinlich mit geschmolzenem Metall reagiert.<\/p>\n\n\n\n

Vor der Verwendung von Kiesels\u00e4ure wird eine Mischung aus Gips und zerkleinerten alten Formen (Schamotte) verwendet. Zu den Bindemitteln, die verwendet werden, um das feuerfeste Material an Ort und Stelle zu halten, geh\u00f6ren Ethylsilikat, kolloidales Siliziumdioxid, Natriumsilikat und eine Mischung dieser Stoffe, die in Bezug auf pH-Wert und Viskosit\u00e4t reguliert ist.<\/p>\n\n\n\n

Schritt sechs: Entparaffinieren<\/h2>\n\n\n\n

Drehen Sie die Keramikformen auf den Kopf und stellen Sie sie in einen Ofen oder Autoklaven, um das Wachs zu schmelzen und zu verdampfen. Dies f\u00fchrt dazu, dass der Gro\u00dfteil der Schalenfehler durch Harze verursacht wird, die einen wesentlich gr\u00f6\u00dferen W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten haben als die sie umgebende Einbettmasse.<\/p>\n\n\n\n

Wenn es das Wachs schmilzt, dehnt es sich aus und verursacht Spannungen. Erhitzen Sie das Wachs so schnell wie m\u00f6glich, um diese Spannungen abzubauen, damit die \u00e4u\u00dferen Wachsoberfl\u00e4chen schnell schmelzen und abtropfen k\u00f6nnen und der gr\u00f6\u00dfte Teil des Harzes sich ausdehnen kann.<\/p>\n\n\n\n

Bohren Sie in einigen F\u00e4llen die L\u00f6cher in die Form, bevor Sie sie erhitzen. Sie k\u00f6nnen das Wachs, das aus der Form austritt, auffangen und wiederverwenden.<\/p>\n\n\n\n

Schritt Sieben: Vorw\u00e4rmen<\/h2>\n\n\n\n

Die Form wird einem Ausbrennvorgang unterzogen, bei dem die Form auf Temperaturen zwischen 870 \u00b0C und 1095 \u00b0C erhitzt wird, um Feuchtigkeit und Wachsreste zu entfernen und die Form zu sintern.<\/p>\n\n\n\n

Danach wird die Form vor dem Gie\u00dfen mit Hilfe dieser Heizung vorbereitet. Lassen Sie die Form in der Zwischenzeit abk\u00fchlen, bevor Sie sie testen.<\/p>\n\n\n\n

Durch das Vorw\u00e4rmen bleibt das Metall l\u00e4nger fl\u00fcssig, was eine bessere Ausf\u00fcllung aller Formmerkmale und eine h\u00f6here Ma\u00dfgenauigkeit erm\u00f6glicht. Nachdem die Form abgek\u00fchlt ist, k\u00f6nnen Sie alle entdeckten Fehler mit Keramikschlicker oder speziellem Zement ausbessern.<\/p>\n\n\n\n

Achter Schritt: Gie\u00dfen<\/h2>\n\n\n\n

Die Einbettform wird dann mit der offenen Seite nach oben in einen mit Sand gef\u00fcllten Beh\u00e4lter gestellt. Das Metall kann durch Schwerkraft, Luft\u00fcberdruck oder andere Dr\u00fccke gegossen werden.<\/p>\n\n\n\n

Nutzen Sie zus\u00e4tzliche Kr\u00e4fte beim Vakuumgie\u00dfen, Kippgie\u00dfen, druckunterst\u00fctzten Gie\u00dfen und Schleudergie\u00dfen, die besonders effektiv sind, wenn die Formen empfindliche Teile haben, die sonst schwer zu f\u00fcllen w\u00e4ren.<\/p>\n\n\n\n

Schritt Neun: Abtrennung<\/h2>\n\n\n\n

H\u00e4mmern der Schale, Strahlen, R\u00fctteln, Wasserstrahlen oder chemisches Aufl\u00f6sen (oft mit fl\u00fcssigem Stickstoff). Entfernen und Recyceln des Angusses. Anschlie\u00dfend wird das Gussteil gereinigt, um alle Spuren des Gie\u00dfvorgangs zu beseitigen, was in der Regel durch Schleifen geschieht.<\/p>\n\n\n\n

Schritt zehn: Fertigstellung<\/h2>\n\n\n\n

Das fertige Gussteil wird nach dem Schleifen einer Endbearbeitung unterzogen. Sie beseitigt die Unreinheiten und Negativmerkmale durch manuelle Bearbeitung und Schwei\u00dfen, was einen Schritt \u00fcber das Schleifen hinaus darstellt. Wenn der Artikel zus\u00e4tzlich gerichtet werden muss, werden hydraulische Richtpressen eingesetzt, um das Produkt auf seine Toleranzen zu bringen.<\/p>\n\n\n\n

Anwendung des Feingussverfahrens<\/h2>\n\n\n\n

Das Feingie\u00dfen ist eine der \u00e4ltesten Gie\u00dftechnologien, und es ist ein Denkmal f\u00fcr seine Verwendung, das heute von vielen Handels- und Industrieunternehmen genutzt wird.<\/p>\n\n\n\n

Im Folgenden werden nur einige der beliebtesten und wichtigsten Feingussanwendungen genannt:<\/p>\n\n\n\n