Feinguss - Konstruieren und Gießen - Bundesverband der ...

1Einleitung
Im gesamten deutschsprachigen Raum
gilt der Name „Feingießen“ für das industriell
angewendete Gießen nach „verlorenen“
Modellen, das sogenannte Modellausschmelzverfahren.
Im Ausland ist Feingießen
beispielsweise unter folgendem
Namen bekannt: „Investment casting“
(lost wax process), „fonte àcire perdue“
und andere mehr.
Das Kennzeichen dieses speziellen Gießverfahrens
sind die „verlorenen“ Modelle,
die so heißen, weil sie nach dem Einformen
zerstört werden, um den Formhohlraum
in der Gießform freizugeben, in den
die Schmelze eingegossen wird. Diese
Modelle bestehen meist aus Wachsen
oder deren Gemischen und werden vor
dem Abgießen aus den Gießformen ausgeschmolzen,
ausgelöst und/oder ausgebrannt.
Die Wachsmodelle werden in
metallischen Werkzeugen auf Wachsspritzmaschinen
hergestellt und mit einem
aus Wachs bestehenden Gießsystem zu
sogenannten Wachstrauben als Gießeinheit
verklebt. Sie erhalten durch wiederholtes
Tauchen in keramischen Schlicker
mit anschließendem Besanden und
Trocknen eine keramische Schale. Diese
Modelle bestehen meist aus Wachsen
oder deren Gemischen und werden vor
Bild 2: Vierteilige, einbaufertig feingegossene Kupplung für einen Hochspannungsschalter,
Werkstoff G16CrMo4 (W.-Nr.1.7242), Länge 106 mm, Gesamtgewicht 205 g(Bild: Buderus, Moers)
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Bild 1: Der Verfahrensablauf beim Feingießen (von links nach rechts): Eine bestimmte
Anzahl von Modellen ist mit dem Gießsystem verbunden und bildet eine sogenannte Traube.
Durch mehrmaliges Tauchen der Traube in einen „Schlicker“ mit anschließendem Besanden
wird die keramische Form hergestellt. Nach dem Herauslösen des Modell- und Gieß-
-systemwerkstoffs
wird die Form gebrannt. Das sich anschließende Gießen erfolgt in die
noch heiße Form. Nach dem Erkalten des Gussteils werden die Formkeramik entfernt und
die einzelnen Gussteile abgetrennt. (Bild: ZGV)
dem Abgießen aus den Gießformen ausgeschmolzen,
-gelöst und/oder -gebrannt
(Bild 1).
Die Verwendung verlorener Modelle ermöglicht
die Nutzung ungeteilter Gießformen.
Sie bewirken, dass ohne Formversatz
sehr enge Maßtoleranzen eingehalten
werden können und Gussteile ohne
Teilungsgrat gefertigt werden können
(Bild 1). Das Gießen in heiße Formen ist
dafür prädestiniert, dass auch geringe
Wanddicken und komplizierte geometrische
Formen konturenscharf zu gießen
sind. Damit kommt das Feingießen als
urformende Verfahrenstechnik der endgültigen
Gestalt eines Bauteiles sehr
nahe. In vielen Fällen wird diese sogar
erreicht, wie das Beispiel im Bild 2 zeigt.
Das ist einer der Gründe für die Wirtschaftlichkeit
von Feinguss.
1.1 Ursprungund Entwicklungsgeschichte
Ursprünglich wurde das Wachsausschmelzverfahren
für Schmuck und
Kunstguss verwendet. Kunstguss wird
heute nach verschiedenen Formverfahren
hergestellt, wobei auch das Wachsauschmelzverfahren
in seinen manuellen
Verfahrensmodifikationen zum Einsatz
kommt. Die Entscheidung für die Verfahrenswahl
erfolgt hier nach fertigungstechnischen
Gesichtspunkten und aus
künstlerischen Aspekten durch die Gießerei.
Das historische Wachsausschmelzverfahren,
Bienenwachs zu formen, esmit
Lehm zu umkleiden, nach dem Trocknen
das Wachs auszuschmelzen, die verbleibende
Lehmhülle zu brennen, den
entstandenen Hohlraum mit Metall auszugießen
und nach dem Abkühlen den
Lehm zu entfernen, um ein Gussteil zu
erhalten, ist in der Geschichte der Kultur
und der Technik der Ursprung aller
Gießverfahren. Seine Ursprünge reichen
in die Bronzezeit, also bis etwa 3000 v.
Chr. zurück, wie es Funde aus verschiedenen
Kulturbereichen der Erde zeigen,
so in Mesopotamien, Kreta, Ägypten,
China, die von der frühen Blütezeit dieses