Feinguss - Konstruieren und Gießen - Bundesverband der ...

3. Werkstoffe für das
Feingießen
3.1 Allgemeine Eigenschaften
Feingegossene Werkstoffe erstarren praktisch
quasi-isotrop (ausgenommen einige
gerichtet erstarrte Bauteile). Sie weisen
damit nicht das zeilige, gerichtete Gefüge
von Knetwerkstoffen mit unterschiedlichen
Längs- und Querwerten auf, das
zum Beispiel durch Walzen, Schmieden
oder Ziehen entsteht.Bei feingegossenen
Werkstoffen kann deshalb in allen drei
Dimensionen mit gleichen technologischen
Werten gerechnet werden.
Da die jeweilige Wärmebehandlung vorwiegend
von der Art des Werkstoffs bestimmt
wird, werden feingegosseneWerkstoffe
praktisch auf die gleiche Weise
wärmebehandelt wie Knetwerkstoffe gleicher
chemischer Zusammensetzung. Dabei
ist die Neigung zum Verziehen bei
Feinguss nur gering, was Präzisionsarbeiten
besonders erleichtert.
An vielen Flächen ist wegen der hohen
Sauberkeit und Maßgenauigkeit eine spanende
Bearbeitung nicht mehr erforderlich.
Eine Gusshaut im bekannten Sinne
entsteht bei Feinguss nicht. Dadurch ergeben
sich saubere Oberflächen, die
spanendes Bearbeiten nicht beeinträchtigen.
Lediglich Titan-Basislegierungen
weisen eine härtere Oberfläche auf. Die
spanende Bearbeitbarkeit von Feinguss
entspricht derjenigen von Knetwerkstoffen
gleicher chemischer Zusammensetzung
und Wärmebehandlung. Die Vor- und
Endbearbeitung sowie Montageleistungen
gehören heute auch zum Leistungsangebot
der Feingießereien (Bild 49).
Für das Schweißen, Panzern und Löten
gilt das Gleiche. Die Feingussoberfläche
braucht vorher nicht bearbeitet zu werden.
Schweißfasern und Sitze für aufzulötende
Teile werden deshalb vorteilhaft mitgegossen.
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3.2 Werkstoffsorten
Nach dem Feingießverfahren lässt sich
eine fast unübersehbare Vielfalt sowohl
von Guss- als auch von Knetwerkstoffen,
in Normen und anderen Richtlinien genannt
oder nicht genormt, verarbeiten.
Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit muss
aber eine Beschränkung erfolgen, zumal
einerseits zahlreiche Werkstoffe ähnliche
Eigenschaften aufweisen und mindestens
gleichwertig durch einen einzigen auch
wirtschaftlicher „ersetzt“ werden können.
Andererseits ermöglicht Feingießen oft
die kostenneutrale Verwendung eines
höherwertigeren Werkstoffs, womit eine
Vielzahl von Anwendungsfällen abgedeckt
werden kann. Entsprechend werden
nachfolgend zu den verschiedenen
Werkstoffgruppen nur ausgewählte Sorten
genannt. Es gelten die entsprechenden
Werkstoffnormen und Mindestwerte,
die im Anhangsteil 1, Seite 46, zusammengestellt
sind. Die dort in den Tabellen
angegebenen Daten sind Anhaltswerte,
weil ausschließlich der betreffende
Feingießer verbindliche Werte nennen
kann.
Das gilt auch dann, wenn in Normen oder
sonstigen Vorschriften gewährleistete
Mindestwerte genanntwerden, denn diese
beziehen sich üblicherweise auf andere
Formgebungsverfahren und sind aus
metallurgischen Gründen nicht auf das
Feingießen einfach übertragbar. Wenn
nichtsanderes vereinbart, gelten die Werte
für den getrennt gegossenen Probestab.
Werden für bestimmte Anwendungsfälle
andere Werkstoffe bindend vorgeschrieben,
so sind diese beim Feingießer anzufragen.
Die verschiedenen Feingießereien
stellen jeweils nicht alle der nachfolgend
genannten Werkstoffgruppen beziehungsweise
Basislegierungen her.
Hier ist ebenfalls eine Anfrage erforderlich.
Bild 50: Einsatz von RP-Techniken in der
Dentaltechnikzur Herstellungvon individuell
über 3D-Datenmodell gestaltetenKronen und
Brücken aus speziellen körpervertäglichen
Legierungen im Feingießverfahren (Bild: Envisiontec,
Marl)
3.3 Wirtschaftlichkeit
Optimale Werkstoffwahl, zweckmäßige
Wärmebehandlung und richtige Oberflächenbehandlung
sind wesentliche Kriterien
für die Wirtschaftlichkeit von Feinguss.
Es ist deshalb wirtschaftlich vorteilhaft,
gängige Feingusswerkstoffe zu
verwenden. Im Zweifelsfalle ist es angeraten,
den Feingießer zu befragen. Wenn
irgend möglich, wird er artgleiche oder
besser geeignete Werkstoffe aus der
laufenden Fertigung vorschlagen.
Oft können, besonders für kleinere Teile,
korrosionsbeständige Werkstoffe verwendet
werden, um ein teures Oberflächenveredeln
bei niedrig- und unlegierten Werkstoffen
einzusparen. Solche Teile bleiben
auch dann chemisch beständig, wenn ihre
Oberfläche beschädigt wird (Bild 50).
Häufig ist es möglich, mit nur einem Modellwerkzeug
die gleichen Bauteile aus
verschiedenen Werkstoffen (auch aus
Legierungen auf unterschiedlicher Basis)
zu beziehen. So kann zum Beispiel für
gleiche Armaturen- und Pumpenteile der
Werkstoff optimal auf die Aggressivität
des jeweiligen Mediums abgestimmt werden.
Die problemlose Werkstoffumstellungist
aberauchdannvon Vorteil, wenn
höhere Beanspruchungen auftreten als
vorher bekannt oder vorhersehbar waren.
Dann kann fast immer ein besser geeigneter
Werkstoff gewählt werden.
Bild 49: 200 gleichtes aber hoch belastbares Feingussteil Fußraste für Motor-Cross-Krafträder aus G42CrMo4 (W.-Nr. 1.7227), welches
in der Gießerei nicht nur entwickelt und gefertigt, sondern auch montiert und paarweise samt Zubehör als Bausatz (rechts) direkt zur
Montage zur Verfügung gestellt wird (Bild: Feinguss Blank, Riedlingen)