Gussarten. Vorträge zur TCM

Gießerei-Gussrohling

Zu den besonderen Methoden gehört das Gießen:

• a) in Metallformen (Kühlen);
• b) zentrifugal;
• c) unter Druck;
• d) in dünnwandigen Einzelformen;
• e) durch Wachsausschmelzmodelle;
• f) Schale;
• g) Elektroschlackeguss.

Spezielle Gussverfahren ermöglichen es, Gussteile mit präziseren Abmessungen und guter Oberflächenqualität zu erhalten, was dazu beiträgt, den Metallverbrauch und die Komplexität der Bearbeitung zu reduzieren; ermöglicht es Ihnen, die mechanischen Eigenschaften von Gussteilen zu verbessern und Fehlerverluste zu reduzieren; den Verbrauch an Formmaterialien deutlich reduzieren oder eliminieren; Produktionsfläche reduzieren; Verbesserung der sanitären und hygienischen Bedingungen und Steigerung der Arbeitsproduktivität. Die wirtschaftliche Machbarkeit, das Gießen in einmaligen Sand-Ton-Formen durch das eine oder andere spezielle Verfahren zu ersetzen, hängt vom Produktionsumfang, der Form und Größe der Gussteile, den verwendeten Gusslegierungen usw. ab. Sie wird auf der Grundlage von a bestimmt gründliche technische und wirtschaftliche Analyse aller mit dem neuen technologischen Verfahren verbundenen Kosten.

Eine der häufigsten ist Kokillenguss . Coquille bezeichnet eine massive oder geteilte Metallform aus Gusseisen oder Stahl. Kokillen sind für die Herstellung einer großen Anzahl identischer Gussteile aus Nichteisen- oder Eisen-Kohlenstoff-Legierungen konzipiert. Die Haltbarkeit von Kokillen hängt vom Material und der Größe des Gussteils und der Kokille selbst sowie von der Einhaltung der Betriebsbedingungen ab. Vor dem Gießen des Metalls werden die Kokillen auf eine Temperatur von 100 – 300 °C erhitzt und die Arbeitsflächen, die mit der Metallschmelze in Kontakt kommen, werden mit Schutzschichten überzogen. Die Beschichtung erhöht die Lebensdauer der Form, verhindert das Anschweißen von Metall an den Wänden der Form und erleichtert die Entnahme von Gussteilen. Erhitzen schützt die Form vor Rissen und erleichtert das Befüllen der Form mit Metall. Während des Betriebs wird die erforderliche Temperatur der Kokille durch die vom zu gießenden Metall erzeugte Wärme aufrechterhalten. Nach dem Aushärten wird der Guss durch Ausschütteln oder mit einem Stopfer entfernt.

Durch Kokillenguss können Sie den Metallverbrauch reduzieren, Gussteile mit höherer Genauigkeit und Oberflächengüte erhalten und deren physikalische und mechanische Eigenschaften verbessern. Allerdings bringt diese Gießmethode auch Nachteile mit sich. Durch die schnelle Abkühlung des Metalls ist es schwierig, dünnwandige Gussteile mit komplexen Formen zu erhalten, wodurch die Gefahr besteht, dass bei Gusseisengussteilen ausgebleichte, schwer zu bearbeitende Oberflächen entstehen.

Spritzguss - eine der produktivsten Methoden zur Herstellung präzise geformter Gussteile aus Nichteisenmetallen. Der Kern der Methode besteht darin, dass flüssiges oder breiiges Metall die Form füllt und unter Überdruck kristallisiert. Anschließend wird die Form geöffnet und der Guss entnommen.

Nach der Art der Druckerzeugung werden unterschieden: Gießen unter Kolben- und Gasdruck, Vakuumsaugen, Flüssigkeitsprägen.

Die häufigste Formung von Gussteilen unter Kolbendruck erfolgt in Maschinen mit heißer oder kalter Kompressionskammer.

Im Spritzgussverfahren werden Instrumenten- und Karosserieteile mit einem Gewicht von bis zu 50 kg sowie Zylinderköpfe für Motorradmotoren hergestellt. Gussteile können Löcher, Beschriftungen, Außen- und Innengewinde erzeugen.

In Abb. In Abb. 9.2, a zeigt den Ablauf der Gussherstellung auf einer Kolbenmaschine (mit kalter vertikaler Kompressionskammer). Geschmolzenes Metall wird portionsweise in eine vertikale Presskammer geleitet 2 . Bei der Abwärtsbewegung drückt der Kolben auf das Metall und bewegt die Ferse nach unten 4 , wodurch sich der Nährstoffkanal öffnet 7, und das Metall gelangt in den Formhohlraum 5 . Nach dem Füllen der Form und dem Halten für 3 – 30 s heben sich Kolben und Ferse, während die Ferse den Anguss abschneidet und den Pressrückstand herausdrückt 6 . Beweglicher Teil der Form 8 geht nach rechts und wirft 7 leicht zu entfernen. Innere Hohlräume und Löcher in Gussteilen werden mit Metallstäben hergestellt.

Vor Arbeitsbeginn wird die Form erhitzt und geschmiert.

Während des Betriebs wird die erforderliche Temperatur aufrechterhalten und die Form regelmäßig geschmiert.

Die Kosten für die Form sind 3- bis 5-mal höher als die Kosten für die Form. Die Haltbarkeit von Formen beträgt je nach Größe und Form der Gussteile: beim Gießen aus Zinklegierungen - 300 - 500.000 Gussteile, aus Aluminium - 30 - 50.000, aus Kupfer - 5 - 20.000 Gussteile.

Unter Bedingungen der Massenproduktion ist der Einsatz des Spritzgusses wirtschaftlich gerechtfertigt, da dieses Verfahren eine Reduzierung der Arbeitsintensität bei der Herstellung von Gussteilen um das 10- bis 12-fache und der Arbeitsintensität bei der mechanischen Bearbeitung um das 5- bis 8-fache ermöglicht. Aufgrund der hohen Fertigungspräzision und verbesserten Oberflächenqualität werden bis zu 30 - 50 % Metalleinsparung im Vergleich zum Gießen in Sand-Ton-Formen erreicht.

Abbildung 9.2 Technologischer Prozess spezieller Gießverfahren: a – die Reihenfolge der Gewinnung eines Gussstücks unter Druck auf einer Kolbenmaschine; b - Schleudergussverfahren

Schleudergussverfahren (siehe Abb. 9.2, b) wird hauptsächlich zur Herstellung von Hohlgussteilen wie Rotationskörpern (Kolbenringe, Rohre, Laufbuchsen) aus Nichteisen- und Eisen-Kohlenstoff-Legierungen sowie Bimetallen verwendet. Der Kern der Methode besteht darin, flüssiges Metall in eine rotierende Metall- oder Keramikform zu gießen. Durch die Zentrifugalkräfte wird flüssiges Metall an die Wände der Form geschleudert, verteilt sich entlang dieser und erstarrt.

Das Schleudergießen ist hochproduktiv (in einer Stunde können 40 - 50 Gussrohre mit einem Durchmesser von 200 - 300 mm gegossen werden), ermöglicht die Herstellung von Hohlgussteilen ohne Verwendung von Stangen und Metallgussteilen durch sequentielles Gießen von zwei Legierungen ( zum Beispiel Stahl und Bronze).

Wie beim Druckguss werden Metallformen vor dem Eingießen von flüssigem Metall erhitzt und mit Schutzschichten versehen. Nach dem Gießen werden die Formen teilweise mit einer wässrigen Lösung gekühlt, um die Produktivität der Maschinen zu steigern und sie vor Überhitzung zu schützen. Neben der hohen Produktivität und Einfachheit des Prozesses liefert das Schleudergussverfahren im Vergleich zum Gießen in stationären Sand-Ton- und Metallformen qualitativ hochwertigere Gussteile, eliminiert nahezu den Metallverbrauch für Gewinne und Entlüftungsöffnungen und erhöht die Ausbeute geeigneter Gussteile um 20 - 60 %.

Zu den Nachteilen dieser Methode gehören die hohen Kosten für Formen und Geräte sowie die begrenzte Auswahl an Gussteilen.

Der Wachsausschmelzguss besteht aus Folgendem. Das Metall wird in eine dünnwandige Einwegkeramikform gegossen, die nach Modellen aus einer niedrig schmelzenden Modellzusammensetzung hergestellt wird. Mit diesem Verfahren entstehen präzise, ​​nahezu zerspanungsfreie Gussteile aus beliebigen Legierungen mit einem Gewicht von wenigen Gramm bis 100 kg.

Die Maßhaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit der resultierenden Gussteile ist so, dass sie den Umfang der maschinellen Bearbeitung reduzieren oder ganz eliminieren können, was besonders wichtig ist, wenn Teile aus schwer zerspanbaren Legierungen hergestellt werden.

Die Technologie zur Herstellung von Gussteilen nach den durchgeführten Modellen umfasst die folgenden Schritte: Herstellung von Formen für die Modelle; Erhalten von Wachsmodellen durch Pressen der Modellzusammensetzung in Formen; Zusammenbau eines Modellblocks auf einer gemeinsamen Zuführung (bei kleinen Gussteilen); Aufbringen einer feuerfesten Beschichtung auf die Oberfläche eines einzelnen Modells oder Blocks; Schmelzmodelle aus feuerfesten (keramischen) Schalenformen; Kalzinierung von Formen; Metall in heiße Formen gießen. Beim Wachsausschmelzverfahren werden eine Vielzahl komplexer Gussteile für den Automobil- und Traktorenbau, den Instrumentenbau, für die Herstellung von Flugzeugteilen, Turbinenschaufeln sowie Schneid- und Messgeräten hergestellt.

Die Kosten für 1 Tonne Gussteile, die mit Wachsausschmelzmodellen hergestellt werden, sind höher als die Kosten für Gussteile, die mit anderen Methoden hergestellt werden, und hängen von vielen Faktoren ab (Serienfertigung von Teilen, Grad der Mechanisierung und Automatisierung der Gießereiprozesse und Prozesse zur Bearbeitung von Gussteilen).

In den meisten Fällen führt die Reduzierung der Arbeitsintensität der Bearbeitung sowie des Verbrauchs von Metall und Zerspanungswerkzeugen bei der Verwendung von Präzisionsgussteilen anstelle von Schmiedeteilen oder Gussteilen, die mit anderen Verfahren hergestellt wurden, zu einem erheblichen wirtschaftlichen Effekt. Der größte Effekt wird bei der Umstellung auf den Wachsausschmelzguss von Teilen erzielt, in deren Kostenstruktur die Metall- und Fräskosten einen großen Anteil haben, insbesondere bei der Verwendung schwer zu verarbeitender Struktur- und Werkzeugmaterialien.

In Schalenformen hergestellte Gussteile zeichnen sich durch hohe Genauigkeit und Oberflächenreinheit aus, wodurch das Gewicht der Gussteile um 20 bis 40 % und der Arbeitsaufwand für ihre Bearbeitung um 40 bis 60 % reduziert werden können. Im Vergleich zum Gießen in Sand-Ton-Formen wird die Arbeitsintensität bei der Herstellung von Gussteilen um ein Vielfaches reduziert. Mit dieser Methode werden kritische Maschinenteile hergestellt – Kurbel- und Nockenwellen, Pleuel, gerippte Zylinder usw. Prozesse zur Herstellung von Schalen lassen sich leicht automatisieren.

Jeder weiß, dass es in unserer Zeit unmöglich ist, auf Metalle zu verzichten. Sie werden in jeder Art von Produktion eingesetzt. Daraus entsteht jede moderne Technologie. Beim Gießen handelt es sich um den Prozess der Herstellung eines Teils durch Gießen von geschmolzenem Metall in eine Form. Dieser Prozess ist schon vor langer Zeit aufgetreten. Das so erhaltene Teil wird als Guss bezeichnet. Werfen wir also einen genaueren Blick auf das Casting

Es gibt verschiedene Gussarten: Gusseisen, Aluminium, geformt, künstlerisch. Jeder von ihnen hat seine eigenen Eigenschaften und Eigenschaften.

1) Eisenguss. Gusseisen ist in seiner Struktur eine Legierung aus Kohlenstoff mit Eisen sowie geringen Anteilen anderer Verunreinigungen und Elemente. Es kann legiert sein, das Chrom, Mangan, Nickel enthält, und unlegiert sein. Dieses Material verfügt über hervorragende Gusseigenschaften, die vielfältige Einsatzmöglichkeiten als Material für viele Konstruktionen bieten. Daraus werden Bänke, Luken, Zäune und andere Konstruktionen hergestellt. Gussteile aus Gusseisen sind leicht zu verarbeiten. In der Produktion werden Gussteile aus Gusseisen mit folgenden Technologien hergestellt:

Gusseisen in Sand-Ton-Formen gießen. Dieser Prozess lässt sich nur schwer automatisieren und die Gussteile sind nicht von so guter Qualität.

Gießen von Gusseisen in Metallformen, die wiederholt verwendet werden. Diese Gussart hat eine etwas höhere Qualität, die Schwierigkeit liegt jedoch in der Herstellung dieser Metallformen. Diese Methode ist effektiv, wenn große Mengen gleichmäßiger Gussteile hergestellt werden.

Gusseisen mit vergasten Modellen. Diese Methode ist die neueste und sehr effektiv. Dadurch können Sie die Kosten für Gusseisen erheblich senken. Bei diesem Verfahren wird eine Schaumstoffform vorgefertigt und anschließend mit Sand und einem Bindemittel gefüllt. Anschließend wird flüssiges Metall in die Form gegossen, der Polystyrolschaum wird gasförmig und das flüssige Metall umgibt die Form des Modells. Dank dieser Methode ist es möglich, kostengünstige Gussteile herzustellen. Diese Methode kann im Maschinenbau und anderen Branchen eingesetzt werden. Dies ist die Methode, die die meisten Unternehmen bei der Herstellung von Eisengussteilen anwenden. Eines dieser Unternehmen ist „LMZ LITTECH“, wo man Gusseisen kaufen kann.

2) Aluminiumguss. Aluminium ist ein ziemlich verbreitetes Metall. In der modernen Produktion werden folgende Gussarten verwendet:

Druckguss von Aluminium und seinen Legierungen

Aluminium-Druckguss

Gießen von Aluminium in kalthärtenden Mischungen

Gips wird häufig als Material zur Herstellung von Formen verwendet. Es verfügt über hervorragende Eigenschaften, dank derer es möglich ist, Formen beliebiger Komplexität herzustellen. Viele Branchen verwenden unterschiedliche Aluminiumlegierungen. Diese Legierungen enthalten häufig Magnesium, Silizium und Zink. Bevor mit dem Gießvorgang begonnen wird, wird der gesamte Gießvorgang zunächst mit professionellen Programmen simuliert. Und erst wenn das Programm sagt, dass im Prozess keine Fehler vorliegen, beginnt der Prozess selbst.

3) Formguss. Beim Formguss handelt es sich um den Prozess der Herstellung von Produkten unterschiedlicher Form und Größe sowie sehr komplexer Konfigurationen. In der Metallurgie bezeichnet der Formguss eine Reihe unterschiedlicher Techniken:

Muschelguss

Guss in Sand-Ton-Form

Chill-Casting

Gießen mit vergasten Modellen

Gussmodelle aus verlorenem Wachs

Diese Art des Gusses wird im Maschinenbau häufig zur Herstellung vieler Teile verwendet. Es erfreut sich in der modernen Produktion großer Beliebtheit, da es eine schnelle und relativ kostengünstige Herstellung von Teilen ermöglicht.

4) Künstlerisches Casting. Dieser Typ ist ein Indikator für Reichtum und Luxus. Dieser Typ ist sehr komplex und arbeitsintensiv. Viele Menschen möchten künstlerische Arbeiten in ihrem Zuhause sehen. Sie schmücken das Haus und machen es eleganter.

Jede dieser Gussarten wird in bestimmten Produktionsbereichen eingesetzt. In einigen Fällen werden hochpräzise Teile benötigt, manchmal können Teile mit geringerer Präzision verwendet werden. Die moderne Produktion strebt nach möglichst geringen Teilekosten. Hierzu ist es notwendig, die technische Ausrüstung der Produktion weiterzuentwickeln und auch bestehende Gießverfahren zu verbessern. Aber die Situation ist jetzt so, dass es notwendig ist, dies zu tun. Denn auf den Einsatz von Metallen und daraus hergestellten Produkten kann die Welt heute nicht mehr verzichten. Die Zuverlässigkeit und spätere Funktion aller Produkte hängt von der Qualität des Gusses ab. Der Gießprozess hängt maßgeblich von der Temperatur ab, bei der das Metall schmilzt. Der M von Stahl und Gusseisen ist sehr hoch, bei anderen Metallen ist er niedriger. Je flüssiger das flüssige Metall ist, desto besser ist es für die Herstellung von Teilen und Gussteilen.

Es gibt viele Arten des Gießens:

in Sandformen (Hand- oder Maschinenformung);

in mehreren Formen (Zement-, Graphit-, Asbestformen);

in Schalenformen;

durch Wachsausschmelzmodelle;

nach Modellen für gefrorenes Quecksilber;

Schleuderguss;

V Form abkühlen lassen;

Spritzguss;

nach vergasten (ausgebrannten) Modellen;

Vakuumguss;

Elektroschlacke Gießen;

Guss mit Isolierung.

Da sich die Gussarten gleichzeitig in vielen unterschiedlichen Eigenschaften unterscheiden, sind auch Kombinationsmöglichkeiten möglich, beispielsweise Elektroschlackeguss in einer Kokille.

[Bearbeiten] Sandguss

Sandguss ist die billigste, raueste, aber am weitesten verbreitete Gussart (bis zu 75–80 % des Gewichts der weltweit hergestellten Gussteile). Zunächst wird ein Gussmodell hergestellt (früher ein Holzmodell, heutzutage werden häufig verfahrenstechnisch hergestellte Kunststoffmodelle verwendet). Rapid-Prototyping), Kopieren des zukünftigen Teils. Das Modell wird mit Sand bzw. Sand bedeckt Formsand(normalerweise Sand und ein Bindemittel), das den Raum zwischen ihm und zwei offenen Kisten (Flaschen) füllt. Löcher im Teil werden mithilfe von Gusssandkernen geformt, die in die Form eingelegt werden und die Form des zukünftigen Lochs kopieren. Die in die Kolben abgefüllte Mischung wird durch Schütteln, Pressen verdichtet oder im Thermoschrank (Trockenofen) ausgehärtet. Die entstehenden Hohlräume werden durch spezielle Löcher – Angüsse – mit geschmolzenem Metall gefüllt. Nach dem Abkühlen wird die Form zerbrochen und der Guss entnommen. Dann trennen sie sich Torsystem(normalerweise ein Baumstumpf), entfernen Blitz und durchführen Wärmebehandlung.

Eine neue Richtung in der Sandgusstechnologie ist die Verwendung evakuierter Formen aus trockenem Sand ohne Bindemittel. Um mit dieser Methode einen Guss zu erhalten, können verschiedene Formstoffe verwendet werden, beispielsweise eine Sand-Ton-Mischung oder Sand mit Harz usw. vermischt. Um die Form zu formen, verwenden Sie einen Kolben (eine Metallbox ohne Boden und Deckel). Der Kolben hat zwei Hälften, das heißt, er besteht aus zwei Kästen. Die Kontaktebene zwischen den beiden Hälften ist die Trennfläche. Die Formmasse wird in die Halbform gegossen und verdichtet. Auf der Oberfläche des Verbinders wird ein Abdruck des Modells angebracht (das Modell entspricht der Form des Gusses). Die zweite Halbform wird ebenfalls durchgeführt. Die beiden Hälften werden entlang der Oberfläche des Verbinders verbunden und das Metall wird eingegossen.

[Bearbeiten] Chill-Casting

Das Gießen von Metallen in einer Kokille ist eine Methode mit höherer Qualität. In Produktion Form abkühlen lassen- eine zusammenklappbare Form (normalerweise aus Metall), in die gegossen wird. Nach dem Erstarren und Abkühlen öffnet sich die Kokille und das Produkt wird entnommen. Die Matrize kann dann zum Gießen desselben Teils wiederverwendet werden. Im Gegensatz zu anderen Verfahren zum Gießen in Metallformen (Druckguss, Schleuderguss usw.) wird beim Gießen in einer Kokille die Form mit einer flüssigen Legierung gefüllt und deren Erstarrung erfolgt ohne äußere Einwirkung auf das flüssige Metall, sondern nur unter der Einfluss von Schwere.

Grundlegende Vorgänge und Prozesse: Reinigen der Form von der alten Auskleidung, Erhitzen auf 200–300 °C, Bedecken des Arbeitshohlraums mit einer neuen Auskleidungsschicht, Einsetzen von Stäben, Schließen von Teilen der Form, Eingießen des Metalls, Abkühlen und Entfernen des resultierenden Materials Gießen. Der Kristallisationsprozess der Legierung beim Gießen in einer Kokille wird beschleunigt, was zur Herstellung von Gussteilen mit dichter und feinkörniger Struktur und damit guter Dichtheit und hohen physikalischen und mechanischen Eigenschaften beiträgt. Allerdings Gussteile von Gusseisen aufgrund der an der Oberfläche gebildeten Karbide, nachfolgend Glühen. Bei wiederholter Verwendung verzieht sich die Form und die Abmessungen der Gussteile in Richtungen senkrecht zur Trennebene nehmen zu.

In Kokillen werden Gussteile aus Gusseisen, Stahl, Aluminium, Magnesium und anderen Legierungen hergestellt. Besonders effektiv ist der Einsatz von Druckguss bei der Herstellung von Gussteilen aus Aluminium- und Magnesiumlegierungen. Diese Legierungen haben einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, so dass eine Matrize bis zu 10.000 Mal verwendet werden kann (unter Einfügung von Metallstäben). Bis zu 45 % aller Gussteile aus diesen Legierungen werden in Formen hergestellt. Beim Gießen in einer Kokille erweitert sich der Bereich der Abkühlgeschwindigkeiten von Legierungen und die Bildung verschiedener Strukturen. Stahl hat einen relativ hohen Schmelzpunkt, die Beständigkeit von Kokillen bei der Herstellung von Stahlgussteilen ist stark reduziert, die meisten Oberflächen bilden Stäbe, daher wird das Kokillengussverfahren bei Stahl seltener angewendet als bei Nichteisenlegierungen. Dieses Verfahren wird häufig in der Serien- und Großserienproduktion eingesetzt.

Die beim Gießen entstehenden Produkte (Gussteile) werden in der Industrie bei der Herstellung von Teilen in der Automobilindustrie und im Werkzeugmaschinenbau, bei der Herstellung von Haushaltsgeräten, in der modernen Elektronik, im Schmuck und in der Zahnmedizin eingesetzt.

Zum Gießen können alle Metalle verwendet werden, insbesondere aber solche, die eine so wichtige Eigenschaft wie die Fließfähigkeit, also die Fähigkeit, die Konfiguration der Gussform anzunehmen, aufweisen. Dieser Parameter hängt von der chemischen Zusammensetzung und Struktur des Metalls selbst ab. Die Schmelztemperatur spielt eine wichtige Rolle: Je niedriger sie ist, desto leichter lässt sich das Metall industriell gießen.

Heutzutage werden im industriellen Guss Produkte aus folgenden Metallen hergestellt:

Eisenmetalle (Stahl, Temperguss, Gusseisen, Gusseisen, Sphäroguss);
- Nichteisenmetalle (Kupfer, Messing und Bronze, Titan sowie Nickel-, Aluminium- und Magnesiumlegierungen);
- seltene und edle Metalle (Gold, Silber, Platin).

Gussarten

Es gibt viele Gussarten: Sandformen, Mehrfachformen, Schalenformen, Wachsausschmelzguss, gefrorenes Quecksilberguss, Elektroschlackeguss und andere. Die gebräuchlichsten sind heute Spritzguss, statischer Guss, Vakuumguss und Schleuderguss.

Statisches Gießen bezieht sich auf ein Gießverfahren, bei dem geschmolzenes Metall in den Hohlraum einer stationären Form gegossen und dort gehalten wird, bis es erstarrt.

Beim Vakuumgießen handelt es sich um ein Verfahren zum Gießen im Vakuum unter Verwendung mehrerer Formen (z. B. Graphit). Mit diesem Verfahren werden Produkte aus Metallen wie Titan, Hochtemperaturlegierungen und Gussstählen hergestellt, die im Vakuum vorgeschmolzen werden, bevor sie in Formen gegossen werden. Der Hauptvorteil der Vakuumbefüllung ist eine deutliche Reduzierung des Gasgehalts im Metall (Vakuumentgasung).

Beim Druckguss wird eine spezielle Gießmaschine verwendet, die eine Metallgussform (Form) mit geschmolzenem Metall unter einem Druck von 7 bis 700 MPa füllt. Das Spritzgießen kann in zwei Arten von Gießmaschinen durchgeführt werden – mit Heiß- und Kaltkammer. Am häufigsten wird diese Methode zum Gießen von Produkten aus Legierungen auf Basis von Aluminium, Kupfer, Zink und Zinn-Blei verwendet. Der niedrige Schmelzpunkt macht solche Legierungen technologisch sehr fortschrittlich und trägt zu einer hervorragenden Produktleistung bei.

Das Spritzgussverfahren sorgt für eine hohe Oberflächenqualität, hohe Produktivität und hohe Maßgenauigkeit des Gussprodukts und minimiert außerdem den Bedarf an maschineller Bearbeitung des Gussstücks. Zu den Nachteilen gehören Einschränkungen hinsichtlich der Komplexität der Gusskonfiguration, die beim Trennen von der Form beschädigt werden kann, und hinsichtlich der Dicke des Produkts (Produkte mit dünnem Querschnitt werden bevorzugt).

Beim Schleuderguss wird geschmolzenes Metall in eine Form gegossen, die sich um eine vertikale oder horizontale Achse dreht. Durch die Einwirkung der Zentrifugalkräfte wird das Metall an den Rand der Form geschleudert, das Metall füllt alle Hohlräume aus und bildet beim Erstarren einen Guss.

Gussformen

Die zum Gießen verwendeten Formen werden in Einzelformen (Sand) und Mehrfachformen unterteilt. Letztere wiederum sind feuerfeste Materialien aus Metall, Graphit oder Keramik.

Metallformen (Kokillen und Kokillen) für Stahl bestehen meist aus Gusseisen, seltener aus hitzebeständigem Stahl. Das Gießen von Nichteisenmetallen erfolgt mit Gusseisen-, Kupfer- und Messingformen. Formen sind offene Gussformen, Kokillen sind geschlossene Formen, die über einen inneren Hohlraum entsprechend der Konfiguration des Produkts und ein Angusssystem (Gießsystem) verfügen. Das geschmolzene Metall wird durch ein kleines Loch im oberen Teil der Form in die Kokille gegossen.

Zum Gießen von Nichteisenmetallen werden auch Schalenformen (aus Gips oder auf Basis von Siliziumdioxidpulver) verwendet, und zum Gießen von Edelmetallen, Stahl und einigen Legierungen werden Formen aus niedrig schmelzendem Metall verwendet, die mit Paraffin, Kunststoff oder Quecksilber gefüllt sind werden verwendet.

Seit vielen Jahren nutzen Menschen die Fähigkeit von geschmolzenem Metall, beliebige Hohlräume zu füllen, um verschiedene Produkte herzustellen.

Heutzutage gibt es verschiedene Metallgussverfahren, die sich in der Technologie voneinander unterscheiden, da für jedes Material bestimmte Bedingungen geschaffen werden müssen, damit es alle Hohlräume einer vorbereiteten Form ausfüllen kann. Dies ist auf die unterschiedliche Fließfähigkeit der Metalle zurückzuführen – ein Parameter, der die Fähigkeit der Schmelze charakterisiert, sich schnell auszubreiten.

Betrachten wir im Detail, welche Metallgussverfahren derzeit in der Industrie eingesetzt werden und welche Teile oder Werkstücke damit gewonnen werden können.

Die beliebtesten Metallgussverfahren:

• In den Boden gießen;


• Kokillenguss;


• Schleuderguss;


• Elektroschlackeguss;


• Spritzguss;


• Statische Füllung.

Um die Merkmale der einzelnen Methoden zu verstehen, machen wir uns mit ihren Technologien vertraut.

Metalle in den Boden gießen

Dieses Verfahren ist seit der Antike bekannt und wird heute hauptsächlich zur Herstellung von Einzelgussteilen eingesetzt.

Der wichtigste Vorteil der Technologie des Metalleingusses in den Boden sind die geringen Kosten, der Nachteil ist der hohe Arbeitsaufwand.

Der Prozess beginnt damit, dass in einer speziellen Werkstatt ein Modell des zukünftigen Gussstücks hergestellt wird; hierfür werden Holz und andere Materialien verwendet.

Dann wird die Formmischung hergestellt; sie enthält Erde und andere Zusatzstoffe. Anschließend wird eine Gussform hergestellt, in die die Schmelze gegossen wird.

Nach dem Abkühlen wird das Werkstück aus der Form genommen und der weiteren Bearbeitung zugeführt; dabei wird es sandgestrahlt oder geschliffen, um eventuelle Formrückstände vollständig zu entfernen.

Gusseisen eignet sich am besten für einen solchen Guss, da es eine ausgezeichnete Fließfähigkeit aufweist; es werden auch andere Metalle verwendet.

Metallguss in eine Kokille

Diese Gussmethode besteht darin, dass vor Beginn des Prozesses eine Form (Form), bestehend aus zwei Teilen, von denen einer einen Kern enthält, verbunden wird.

Flüssiges Metall wird in eine Form gegossen, wo es schnell abkühlt und innerhalb weniger Minuten ein fertiger Guss entsteht, der entnommen werden kann.

Für dieses Verfahren werden nur Materialien mit guter Fließfähigkeit verwendet, während für andere Arten das Spritzgießen geeignet ist.

Metallspritzguss

Dabei wird die Form unter hohem Luft- oder Kolbendruck mit Metall gefüllt. Durch die Anwendung von Druck nimmt das Material selbst die komplexesten Formkonfigurationen an, füllt feinste Rillen und folgt allen Kurven.

Diese Metallgussverfahren erfordern besonders stabile Formen, die aus Stahl gefertigt sind.

Schleuderguss

Bei dieser Gießmethode werden Sand- oder Metallformen verwendet. Die Besonderheit besteht darin, dass sie sich während des Prozesses vertikal oder horizontal um eine Achse drehen.

Die Schmelze wird in die Form gegossen und füllt unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte deren Umfang aus, dann erstarrt sie.

Dieses Verfahren eignet sich vor allem für die Herstellung von Rohren, Ringen und ähnlichen Elementen.

Elektroschlackeguss

Flüssiges Metall für diese Gussart wird durch Elektroschlacke-Umschmelzen gewonnen.

Als Gussform dient ein wassergekühlter Kupferkristallisator, in den das Metall nach dem Schmelzen eindringt, ohne mit Luft in Berührung zu kommen.

Statisches Metallgießen

Dies ist die einfachste Methode, bei der die Schmelze in eine stationäre Form gegossen wird, bis diese vollständig gefüllt ist. Dann härtet es aus und wird entfernt.

Metallgussverfahren dieser Art ermöglichen die Herstellung von Gussteilen einfachster Form.

Vor- und Nachteile der Metallgusstechnik

Die Herstellung von Metallprodukten im Gussverfahren hat Vor- und Nachteile.

Zu den Vorteilen zählen die relative Einfachheit der Technologie und die hohe Produktivität sowie die gute Qualität der resultierenden Gussteile.

Offensichtliche Nachteile sind: die Notwendigkeit des Einsatzes spezieller Schmelzöfen, die hohe Energieintensität der Prozesse und die Unmöglichkeit, das Verfahren auf bestimmte Metallarten anzuwenden.

Dennoch nutzen viele Industrieunternehmen die Technologie zur Herstellung unterschiedlichster Teile.

Darüber hinaus sind in jüngster Zeit Technologien entstanden, die es ermöglichen, alle Prozesse weitestgehend zu automatisieren und so weniger arbeitsintensiv zu machen.

Präsentation von Geräten und Technologien für den Metallguss auf einer Fachausstellung

Sie wird im Frühjahr auf dem Messegelände des Expocentre stattfinden.

Auf der internationalen Veranstaltung stellen Aussteller aus aller Welt die neuesten Methoden des Metallgusses und anderer Verarbeitungstechnologien vor, führen Geräte und Werkzeuge vor und stellen den Gästen ihre neuesten Entwicklungen vor.

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