Giessprozesse

Giessprozesse sind Fertigungsverfahren der Metallurgie, bei denen schmolzenes Metall in eine Form gegossen wird, in deren Innenraum das Bauteil nach dem Erstarren seine endgültige Geometrie annimmt. Sie ermöglichen die Herstellung komplex geformter Bauteile aus unterschiedlichen Metallen und Legierungen und eignen sich insbesondere für mittlere bis größere Stückzahlen. Durch die Vielfalt der Moldmaterialien und Gießverfahren lassen sich Konturen realisieren und funktionale Eigenschaften gezielt beeinflussen.

Man unterscheidet grob zwischen verlorenen Formen (expendable molds) wie Sandguss, Shell-Guss, Lost-Foam und Feinguss (Investitionsguss) sowie zwischen permanenten Formen wie Kokillenguss (Gravitations- bzw. Niederdruck-/Hochdruckguss). Hochdruckguss drückt das Metall unter hohem Druck in eine Stahlform und kommt vor allem bei leichten Metallen und hohen Stückzahlen zum Einsatz; Kokillenguss eignet sich für mittlere bis hohe Stückzahlen mit guten Oberflächen.

Der typische Ablauf umfasst Pattern- oder Modellentwurf, die Formherstellung, das Schmelzen des Metalls, das Gießen, das Erstarren, das Entformen sowie Nachbearbeitung wie Entgraten, Wärmebehandlung und Oberflächenbearbeitung.

Gießprozesse verwenden ferrous und non-ferrous Legierungen, darunter Gusseisen, Stahl, Aluminium, Zink, Kupfer und Magnesium. Typische Bauteile sind Gehäuse, Zahnräder, Ventile, Turbinenschaufeln (besonders im Feinguss) und Ansaugrohre. Die Wahl des Verfahrens hängt von Geometrie, Oberflächengüte, Maßtoleranzen und Stückzahl ab.

Vorteile der Giessprozesse sind die Fähigkeit, komplexe Geometrien zu realisieren, geringere Werkzeugkosten bei einfachen Formen und gute Kosten bei Serienproduktion. Nachteile können Maß- sowie Porositäts- und Verzugsschwankungen und ein erhöhter Nachbearbeitungsbedarf sein. Qualitätskontrollen umfassen zerstörungsfreie Prüfungen, Maß- und Dichtheitsprüfungen sowie Materialanalysen.