Gießprozessen

Gießprozesse bezeichnet eine Gruppe von Fertigungsverfahren, bei denen geschmolzenes Metall in eine formgefüllte Gussform gegossen wird, um Bauteile mit komplexen Konturen herzustellen. Gießen ermöglicht Net-Shape- oder Near-Net-Shape-Teile und ist wirtschaftlich bei mittleren bis großen Stückzahlen.

Zu den gängigsten Verfahren zählen Sandguss, Kokillenguss (Druckguss), Feinguss (Investment Casting; verlorene Wachsausschmelzverfahren), Lost-Foam-Guss und keramisch gebundene Schalenformen. Jedes Verfahren unterscheidet sich stark durch Formmaterial, Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit sowie durch Kosten und Bauteilgröße.

Gusswerkstoffe umfassen Eisen- und Stahllegierungen, Aluminium-, Magnesium- und Zinklegierungen sowie Kupferlegierungen. Diese Werkstoffe finden Anwendung in Automobilbau, Maschinenbau, Electrical- und Haushaltsbauteilen sowie in der Luft- und Raumfahrt.

Der typische Ablauf umfasst Pattern- bzw. Formherstellung, Formaufbau, Schmelzen des Werkstoffs, Gießen und Erstarren, Entformen sowie Nachbearbeitung. Danach folgen Entgraten, Oberflächenbearbeitung, Wärmebehandlung und Endbearbeitung.

Gießfehler können die Qualität beeinflussen. Häufige Defekte sind Lunker (Lufteinschlüsse), Porosität, Cold shuts, Verzug und Schwindung. Fehler entstehen oft durch falsche Gießtemperaturen, ungleichmäßige Abkühlung oder Formfehlstellen.

Vorteile der Gießprozesse liegen in der Fähigkeit, komplexe Geometrien bei überschaubaren Werkzeugkosten zu realisieren und geringe Vorlaufzeiten zu ermöglichen. Nachteile sind potenziell geringere Festigkeiten, Porosität und begrenzte Maßhaltigkeit im Vergleich zu einigen anderen Fertigungsverfahren.

Qualitätssicherung umfasst zerstörungsfreie Prüfmethoden wie Röntgen- oder Ultraschallprüfungen sowie statistische Prozesskontrollen und Normen zur Mess- und Oberflächenqualität. Recycling von Ausschusswerkstoffen fördert Umwelt- und Kosteneffizienz.

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