Fertigungstechnik Vorlesung

• rasche, aber turbulenzarme Füllung des Formhohlraumes und der Speiser mit Schmelze, wobei der Temperaturverlust der Schmelze so gering wie möglich zu halten ist.
• verringern der Erosion an Form, Gießkanälen und Kernen während des Füllvorgangs duch Verringerung der kinetischen Energie der Schmelze
• Verringt das Ansaugen/ Mitreisen von Luft
• verringert den Eintrag von Schlacke in die Form
• Schmelzmenge minimieren und fehlerfreie Gussteile gewährleisten

• Einguss- oder Gießtümpel
• Gießtrichter
• (Verteiler) Stange, die die Schmelze in den Formhohlraum leitet und am Anschnitt endet

• Speiser, die zur Auffüllung der durch die Erstarrgeschwindigkeit entstehenden Schmelzvolimendefizite dienen und zu diesem Zweck erst nach dem Gussstücl erstarren dürfen, die beim Gießen entstehenden lunker und Einzüge müssen nach dem Erstarren im Bereich des Steigers liegen
• Luftpfeifen, die zur Entlüftung des Formhohlraumes während des Abgusses dienen

Kerne sind seperat hergestellte Formelemente, die bei hohlen Gußteilen in die Gußform eingelegt werden und die Innenkontur des Gußstücks ausformen

Kernmarke

• Aufschwimmen der Schmelze verhindern
• Feuerfestigkeit
• Druckfestigkeit
• Biege- und Scherfestigkeit
• Gasdurchlässigkeit
• rascher Zerfall, um Wärmerisse am Gussteil zu vermeiden

• Komplexität
• Maßtoleranz
• Stückmasse
• Losgröße
• Werkstoff

• treibende Kraft der Formfüllung (Schwerkraftgießen, Druckgießen)
• Art der Form (verlorene Form, Dauerform)
• Art des Modells (kein Modell, verlorenes Modell, Dauermodell)

• Größe und Gestallt des Modells inkl. Bearbeitungszugaben und Schwindmaße
• Aushebe- bzw Formschrägen
• Anzahl, Größe und Lage der Kernre (Kernmarken)
• die Lage des Modells in der Form
• ggf. die Modellteilung
• Sitzstellen für weitere Modellteile

Fertigteilzeichnung, Modellrißzeichnung und Modellaufbauzeichnung

temperaturabhängige Volumenabnahme beu der Abkühlung flüssiger oder fester Stoffe

flüssige Schwindung

Erstarrungsschwindung

Festschwindung

• Art des Gusswerkstoffs
• Gussteilgeometrie
• Festigkeit der Form

Rippen, Stege oder auch Kerne

Gußstücke mit Lunkern sind grundsätzlich Ausschuss, da diese:
- die Festigkeit verringern und einen
- nicht druckdichten und nicht maßhaltigen Guss ergeben

• Lunker
  Außenlunker (Entstehung während der flüssigen Schwindung)
  Innenlunker (Enstehung währen der Erstarrung)
  Mikrolunker (Entstehung durch Ausgasungen, Gaslunker)
• Seigerung (durch Entmischen von Legierungselementen bei höhren Abkühlraten)
• kubische (feste) Schwindung
• Einfallstellen

• gut bildsam sein, d.h. leicht und zuverlässig in Form zu bringen sein
• die Modellgeometrie zuverlässig wiedergegeben
• gasdurchlässig sein, um Wasserdampf und in der Schmelze gelöste Elemente, die beim Abkühlen in Form von Gasen freiwerden, abzuführen
• dem Fülldruck des flüssigen Metalls widerstehen („Tragen der Schmelze“)
• feuerbeständig sein und die z. T. sehr hohen Gießtemperaturen der Schmelzen ohne Verzug ertragen können
• Wärme abführen können (Wärmeleitung)
• sich nach der Erstarrung der Schmelze leicht vom Gussstück entfernen lassen bzw. ggf. aus Hohlräumen leicht und vollständig herausrieseln können sowie
• über einen Aufbereitungsvorgang wieder verwendbar sein

• raue Oberfläche
• Vererzungen, Anbrennungen
• Rattenschwänzchen
• Schülpen

Insbesondere thermisch hoch belastete Bereiche der Form oder z.B. Kühleisen müssen
durch dünne Überzüge, die so genannten Schlichten, gegen Benetzung geschützt werden. Schlichten sind Aufschlämmungen von Grafit, Ruß, Quarz oder Zirkoniummehl in Wasser oder Alkohol. Eine alkoholische Schlichte ist nach dem Abflammen sofort gießfertig

- die Lage des Gussteils in der Form
- die Zahl, Anordnung und Lagerung der Kerne
- die Formteilung (um das Modell nach der Einformung wieder entnehmen und / oder
Kerne einlegen zu können)
- die Modellteilung (einteiliges, zwei- oder mehrteiliges Modell)
- die Ausführung des Gießsystems
- ggf. die Position von Kühlkörpern bzw. Kühleisen

- in der Handformerei wird wertvollerer Formsand lediglich über dem Modell
aufgestampft (Modellsand), während der Formkasten mit Füllsand (regenerierter
Altsand) aufgefüllt wird
- in der Maschinenformerei wird Einheitssand
verarbeitet, der eine höhere Produktivität
erlaubt

• Damit das Modell auf dem Formbrett im Unterkasten exakt so eingeformt werden kann, dass seine Mittelachse in genau in der Teilungsebene liegt
• Ansonsten würde bei außermittiger Lage des Modelles die Form bei der Entnahme des Modells beschädigt werden
• Geteilte Modelle findet man somit vorwiegend bei rotationssymmetrischen Gussstücken

- kleinere bis größte Gussstücke in
- Einzelfertigung bis Kleinserienfertigung

- der offene Herdguss
- der gedeckte Herdguss

- ein möglichst hoher Unterkühlungseffekt bei der Erstarrung in Folge der hohen Energieabfuhr durch Verdampfung von Wasser
- hierdurch die Einstellung eines feinkörnigen Gefüges

Zielsetzung beim Trockenguss ist es, Formen mit erhöhter Stabilität zu erzeugen, um auch massereiche Gusstücke herstellen zu können

Unterschieden wird beim Trockenguss nochmals zwischen:
- getrockneten
- oberflächenbehandelten und
- gebrannten Formen

Maskenformverfahren sind Gießverfahren, bei denen dünnwandige, schalenartige Formen (oder auch Kerne) aus bebindertem Sand verwendet werden

durch Verwendung eines aushärtbaren pulverförmigen Kunstharzbinders werden so hohe Formsteifigkeiten erreicht, daß auf die Verwendung kompakter Formsandformen und -kerne verzichtet werden kann

aushärtbarer pulverförmiger Kunstharz

Genaugießverfahren

Neben einer deutlichen Einsparung an benötigtem Formstoff (ca. 1 /10 der Formstoffmenge im Vergleich zum Sandformen benötigt) ist auch der Aufwand zur Nachbearbeitung beim Maskenformverfahren um 40 bis 70 % reduziert