Gießbarkeit

Gießbarkeit, auch Castability oder Fließfähigkeit der Schmelze, bezeichnet die Fähigkeit einer flüssigen Legierung, einen Formhohlraum vollständig und sauber zu füllen, sich gleichmäßig zu verteilen und beim Erstarren Defekte zu minimieren. Sie gilt für Metalle und Legierungen sowie in geringerem Maß für Polymere und keramische Gießstoffe. Zentrale Einflussgrößen sind Materialparameter wie Viskosität, Oberflächenspannung, Dichte und der Solidifikationsbereich, sowie Prozessparameter wie Temperaturprofil, Gießgeschwindigkeit, Gates und Moldmaterial.

Wichtige Einflussfaktoren auf die Gießbarkeit sind: Viskosität und Fließverhalten der Schmelze, pour temperature und Temperaturunterschiede zwischen Schmelze und Form, der Solidifikationsbereich (das Verhältnis von Liquidus- zu Solidus-Temperatur), sowie die Fähigkeit der Schmelze, während der Füllung Gase zu entgasen und Schrumpf-/Rissbildung zu kompensieren. Weiterhin spielen das Gate-/Lauf-Design, die Formpermeabilität, Oberflächenbeschichtungen des Formkastens, Entgasung und Vorwärmung des Formmaterials eine Rolle. Eine gute Gießbarkeit erfordert oft eine passende Wahl der Legierung, Entgasung, und gegebenenfalls Zusatzstoffe, die die Fließfähigkeit erhöhen oder die Oberflächenspannung beeinflussen.

Beurteilung erfolgt durch praktische Gießversuche, Messungen der Fließfähigkeit, thermische Analysen und simulationsbasierte Füllungsrechnungen. Praktisch bedeutet gute Gießbarkeit die Fähigkeit, komplexe Geometrien ohne Lunker, Verzüge oder Heißrisse zu realisieren. Zur Verbesserung werden Legierungszusätze verändert, Entgasung optimiert, Formbeschichtungen eingesetzt, und Temperaturprofile angepasst. Die Bewertung der Gießbarkeit ist ein zentrales Kriterium bei der Auswahl von Legierungen und Gießprozessen, etwa beim Sandguss, Druckguss oder Kokillenguss.