Feinguss - Konstruieren und Gießen - Bundesverband der ...

Bild 3: Kopf eines Mannes als Kupferplastik,
Feinguss aus Mesopotamien, um 2000
v. Chr., gefunden bei Ausgrabungen am
Ichtatempel (Im zweiten Golfkrieg verschollen)
Verfahrens zeugen, das sich bald über
den gesamten Nahen Osten ausbreitete
(Bild 3). Bereits damals wurden große
Stücke aus mehreren einzeln gegossenen
Teilen zusammen gesetzt.
Zwischen 1800 und 1600 v. Chr. breitete
sich derAnwendungsbereich desWachsausschmelzverfahrens
auch bis nach Mittel-
und Nordeuropa aus. Aus der Bronzezeit
des Nordens sind viele Gießstellen
und Funde bekannt. Ein besonderes
Wahrzeichen dieser Zeit ist der im Bild
4 abgebildetete Kult- und Sonnenwagen
von Trundholm aus dem 11.Jahrhundert
v. Chr., der im Museum Kopenhagen ausgestellt
ist.
Im Verlauf der Jahrtausende wurde das
Wachsausschmelzverfahren zum Gießen
von Gegenständen des täglichen Gebrauchs,
für Waffen, Musikinstrumente
(Luren), Kultgegenstände und Schmuck
genutzt. Werkstoffe waren vor allem
Bronze, in manchen Fällen auch Gold und
Silber,deren Schmelz- und Gießtemperaturen
schon damals beherrscht wurden.
In der Renaissance entwickelte sich das
Verfahren in Europa zuwohl einmaliger
kultureller Blüte. Donatello, Riccio und
Cellini in Italien, die Vischers in Nürnberg
und viele spätere Künstler schufen Meisterwerke
von bleibender Schönheit (Bild
5). Standbilder wurden schon damals aus
Gewichts- und gießtechnischen Gründen
mit Sandkernen gegossen. Den künstlerischen
Eindruck beeinträchtigte es jedoch
nicht.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts haben
Zahnärzte und -techniker begonnen, die-
ses Verfahren für humanmedizinische
Zwecke (Zahnprothesen) zu nutzen.Etwa
20 Jahre später wurden auch Schmuckstücke
und Brillenteile nach dem Wachsauschmelzverfahren,
wie das Verfahren
damals genannt wurde, hergestellt. Damit
begann die industrielle Nutzung dieses
Verfahrens.
Allerdingswar es bis zu diesem Zeitpunkt
nur möglich, niedrig schmelzende Metalle
zu vergießen, da die Formstoffe Lehm
und Gips den hohen Schmelztemperaturen
der Eisenwerkstoffe nicht standhielten.
Erst die Einführungdes Ethylsilicates
als Bindemittel mit SiO 2 -Basis im Jahre
1929 durch die Deutschen Erdle und Prange
ermöglichte den Beginn einer industriellen
Nutzung. Zusammen mit feuerfesten
Gießereisanden widerstanden die
Formen flüssigem Eisen und Stahl von
etwa 1600 °C und konnten auch aus
anderen hoch schmelzenden Legierungen
Gussteile im Wachsausschmelzverfahren
hergestellt werden. Das war erst
Mitte der 1930er Jahre der Fall, als Ethylsilicat
in Verbindung mit feuerfesten Formstoffen
als Gießhitze beständiger Formstoff
für die Keramikschalenformen entwickelt
war.
Anfang der 1940er Jahre wurde das Verfahren
in den USA für hitzebeständige
Axialturbinenschaufeln für Abgasturbola-
Bild 5: Perseus mit dem abgeschlagenen
Kopf der Medusa, Bronzefeinguss aus dem
15. Jh. von Cellini (Standort: Florenz)
Bild 4: Kult- und Sonnenwagen von Trundholm,
Bronzekunstguss nach dem Ausschmelzverfahren
aus dem 11.Jahrhundert
v. Chr. (Bestand: Museum Kopenhagen)
der von Flugzeugmotoren aus Kobalt-
Basislegierungen weiterentwickelt, die
damals wegen ihrer Härte nicht bearbeitet
werden konnten. 1944 entstand so die
erste industrielle Feingießerei in den USA.
In der ersten Hälfte der fünfziger Jahre
kam das Feingießen über Lizenzerteilungen
der Amerikaner nach Deutschland
und bewährte sich zunächst im Maschinenbau
und in der Feinwerktechnik, wo
vor allem Eisen- und Stahllegierungen
vergossen wurden [1].
Die Werkstoffpalette hat sich seitdem
weiterentwickelt. Neben einer breiten
Palette von Stahllegierungen sind es vor
allem Kobalt- und Nickel-Basislegierungen
sowie Nichteisen-Metalllegierungen
aus Aluminium, Kupfer und Titan, die heute
im Feinguss dominieren. Welche Legierungen
für den Feinguss besonders geeignet
sind, wird im Kapitel 3beschrieben
oder kann bei den Feingießereien erfragt
werden.
Wirtschaftlichkeit und Qualitätsvorteile
haben dazu geführt, dass Feinguss heute
praktisch in der gesamten Industrie verwendet
wird. Hauptabnehmer sind die
Hersteller folgender Erzeugnisse:
- Antriebsaggregate und Getriebe,
- Automobilbau,
- Bergbau- und Bodenbearbeitungsmaschinen,
- Chemische Apparate, Pumpen und
Armaturen,
- Druck-, Papier-, Verpackungsmaschinen
und Verkaufsautomaten,
- Elektronische Bausätze, Steuer- und
Regelgeräte,
- Feinmechanische Erzeugnisse,
- Flecht-, Ketten- und Reißverschlussmaschinen,
- Förder- und Transportgeräte, Aufzüge,
- Funk-, Fernseh-, Fernmelde- und Telemetriegeräte,
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