Giessprozesses

Giessprozesse bezeichnen Herstellungsverfahren, bei denen flüssiger Werkstoff in eine vorbereitete Form gegossen wird und dort erstarrt, um Bauteile mit komplexen Geometrien herzustellen. Hauptwerkstoffe sind Metalle wie Stahl, Aluminium, Kupferlegierungen und Magnesium. Vorteile sind die Formfreiheit komplexer Konturen, gute Maßhaltigkeit und die Möglichkeit, Bauteile mit relativ niedrigen Werkzeugkosten bei mittleren bis hohen Stückzahlen zu erzeugen.

Zu den bekanntesten Gießverfahren zählen Sandguss, Kokillenguss, Druckgießen, Feinguss (Investment Casting) und Schalenguss. Beim Sandguss wird eine lose Form aus Formsand verwendet, wodurch sich schnell unterschiedliche Formen herstellen lassen. Kokillenguss nutzt dauerhafte Metallformen für bessere Oberflächenqualität und höhere Stückzahlen. Druckgießen erfolgt unter hohem Druck in Metallformen und eignet sich besonders für Leichtmetalle mit hoher Maßgenauigkeit. Feinguss umhüllt das Muster mit einer keramischen Schale und liefert sehr glatte Oberflächen bei komplexen Geometrien. Schalenguss kombiniert keramische Schalengussformen mit Temperierung für mittlere bis hohe Stückzahlen und gute Oberflächengüte.

Der typische Ablauf umfasst das Schmelzen des Rohmaterials, Reinigung und Entgasung des flüssigen Metalls, Herstellung oder Bereitstellung der Gießform, Gießen und Erstarren, Entfernen der Form sowie Nachbearbeitung wie Entgraten, Schleifen und Wärmebehandlung. Die Qualität wird durch Messungen der Maßhaltigkeit, Legierungszusammensetzung und zerstörungsfreie Prüfungen überwacht.

Anwendungsgebiete finden sich in Automobilbau, Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt sowie Energietechnik. Giessprozesse ermöglichen oft wirtschaftliche Serienfertigung komplexer Bauteile, bergen jedoch Herausforderungen wie Porosität, Schrumpfung und Rissbildung sowie hohen Energiebedarf. Entwicklungen zielen auf verbesserte Bauteilqualität, Oberflächen, Automatisierung und Recyclingfähigkeit.