Gussbauteile

Gussbauteile sind Metallbauteile, die durch Gießen hergestellt werden. Dabei wird schmelzendes Metall in eine Form gegossen, in der es erstarrt und die gewünschte Geometrie annimmt. Gussbauteile ermöglichen komplexe Innen- und Außenformen, dünnwandige Strukturen und große Volumina in einer einzigen Bauteilherstellung. Aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit eignen sie sich besonders für Serien- und Großserienproduktionen in verschiedenen Branchen.

Wichtige Gießverfahren sind Sandguss, Kokillenguss (Druckguss) und Feinguss (Investment Casting). Sandguss ist flexibel und kostengünstig, eignet sich gut für Prototypen sowie mittlere Serien, liefert jedoch meist schlechtere Oberflächen und größere Toleranzen. Kokillenguss verwendet harte Metallformen und Hochdruck, erzeugt enge Toleranzen und glatte Oberflächen, vor allem bei Leichtmetallen wie Aluminium, Zink und Magnesium. Feinguss ermöglicht komplexe Formen mit hoher Maßgenauigkeit und guter Oberflächengüte, geeignet für kleine bis mittlere Serien. Ergänzend gibt es weitere Gießprozesse wie Schalen- oder Wachsausschmelzverfahren.

Werkstoffe umfassen Gusseisen, Stahlguss, Aluminium-, Magnesium-, Zink- und Kupferlegierungen. Die Eigenschaften der Bauteile hängen stark von der Legierung, dem Erstarrungsverhalten, der Wanddicke und möglichen Wärmebehandlungen ab.

Zu den Vorteilen zählen Formfreiheit, die Realisierung komplexer Geometrien und potenziell niedrige Stückkosten bei hohen Stückzahlen. Nachteile sind Porosität, Lunkerbildung, Verzug, Oberflächenrauheit und größere Toleranzen im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren. Nachbearbeitungen wie Entgraten, Wärmebehandlung, Oberflächenfinish oder Fräsen sind häufig erforderlich. Beim Gussdesign lassen sich Fillets, ausreichende Freistellungen, Draft und Vermeidung extremer Wanddicken berücksichtigen, um Ausschuss zu reduzieren.

Anwendungen finden Gussbauteile vor allem im Automobil- und Maschinenbau, in Pumpen und Armaturen, der Luft- und Raumfahrt sowie im Bauwesen. Qualitätssicherung basiert auf material- und prozessspezifischen Prüfungen, zerstörungsfreien Prüfungen, Abmessungs- und Oberflächentoleranzen sowie Dokumentation der Werkstoffchargen und Auswahl der passenden Verfahren. Internationale und nationale Normen unterstützen die Festlegung von Anforderungen an Werkstoffe, Toleranzen, Prüfverfahren und Umweltaspekte.