Gießprozesse

- Feb 18, 2020-

Zur Herstellung von Grauguss werden verschiedene Formverfahren angewendet. Einige davon haben einen deutlichen Einfluss auf die Struktur und die Eigenschaften des resultierenden Gussstücks. Die Auswahl eines bestimmten Prozesses hängt von einer Reihe von Faktoren ab, und das Design des Gussstücks hat viel damit zu tun. Die Verfahren unter Verwendung von Sand als Formmedium haben einen etwas ähnlichen Effekt auf die Erstarrungsrate des Gussstücks, während das permanente Formverfahren einen sehr deutlichen Einfluss auf Struktur und Eigenschaften hat.

Grünes Sandformen ist häufig die wirtschaftlichste Methode zur Herstellung von Gussteilen. Bis zur Einführung des Hochdruckformens und der sehr starren Kolbenausrüstung war die Maßgenauigkeit nicht so gut wie beim Schalenformen. Wenn grüne Sandformen nicht hart oder fest genug sind, kann es während des Erstarrens zu einer gewissen Bewegung der Formwand kommen, und es entstehen Schrumpfungsfehler. Obwohl Gussteile bis zu 1000 lb oder mehr in grünem Sand hergestellt werden können, wird es im Allgemeinen für mittelgroße bis kleine Gussteile verwendet. Bei den größeren Gussteilen werden die Formoberflächen manchmal mit einer Schwärzungsmischung besprüht und die Haut getrocknet, um eine sauberere Oberfläche auf dem Gussteil zu erzeugen. Dieses Verfahren wird häufig bei Motorblöcken angewendet.

Um den höheren ferrostatischen Drücken standzuhalten, die beim Gießen größerer Gussteile entstehen; Oft werden trockene Sandformen verwendet. In einigen Fällen wird derselbe Sand verwendet, der für das Formen von grünem Sand verwendet wird, obwohl es üblich ist, ein weiteres Bindemittel hinzuzufügen, um die Trockenfestigkeit zu erhöhen.

Das Schalenformverfahren wird auch zur Herstellung von Kernen verwendet, die neben Schalenformen auch in anderen Arten von Formen verwendet werden. Sein Hauptvorteil ergibt sich aus der Fähigkeit, die Form oder den Kern in Kontakt mit einem erhitzten Metallmuster zu härten, wodurch die Genauigkeit verbessert wird, mit der ein Kern oder eine Form hergestellt werden kann. Zusätzlich zu der verbesserten Genauigkeit wird ein viel saubereres Gussstück hergestellt als bei jedem anderen Hochproduktionsverfahren. Obwohl sich die Techniken und Bindemittel für Hot-Box- und die neuesten Cold-Box-Verfahren von denen für das Schalenformverfahren unterscheiden, ist das Prinzip insofern ähnlich, als der Kern in Kontakt mit dem Muster gehärtet wird.

Das Schleudergießen von Eisen in wassergekühlten Metallformen wird in der Gusseisenrohrindustrie sowie für einige andere Anwendungen häufig verwendet. Mit Sand oder einer anderen feuerfesten Auskleidung der Metallformen wird das Verfahren zur Herstellung großer Zylinderlaufbuchsen verwendet.

Für einige Arten von Gussteilen ist das permanente Formverfahren sehr zufriedenstellend, und seine Fähigkeiten wurden von Frye beschrieben [16]. Da die Abkühl- oder Gefrierrate von Eisen, das in permanente Formen gegossen wird, ziemlich hoch ist, weisen die dünneren Abschnitte des Gusses Zementit auf. Um den Zementit zu entfernen, müssen die Gussteile geglüht werden, und es ist allgemein üblich, alle Gussteile zu glühen. Die wirtschaftlichste Zusammensetzung des Eisens für dauerhafte Formgussteile ist übereutektisch. Diese Art von Eisen dehnt sich beim Erstarren aus, und da die Formen sehr steif sind, gewährleistet der Druck, der durch Abtrennen des Graphits während des Gefrierens des Eutektikums entsteht, ein druckdichtes Gießen. Da der Graphit überwiegend als Typ D mit sehr kleinen Flocken vorkommt, können permanente Formgussteile ein sehr feines Finish erzielen. Aus diesem Grund findet es umfangreiche Verwendung bei der Herstellung von Ventilplatten für Kältekompressoren. Das Verfahren eignet sich auch ideal für Komponenten wie Kfz-Bremszylinder und hydraulische Ventilkörper. Obwohl die vorwiegend Typ-D-Graphitstruktur in Formgussteilen mit einer Ferritmatrix eine viel höhere Festigkeit aufweist als Sandgussteile mit vergleichbarem Graphitgehalt, wird die Struktur für Anwendungen mit Grenzflächenschmierung nicht als ideal angesehen. Die Gussteile arbeiten jedoch sehr gut, wenn sie in einem Ölbad betrieben werden.

Sofern einige spezielle Eigenschaften nicht erwünscht sind und nur mit einem bestimmten Gießverfahren erzielt werden, liefert das allgemein ausgewählte Gussteil zu den niedrigsten Kosten für das fertige Teil.