Was ist Casting?

Gießen ist eine der frühesten Produktionsmethoden, die von vielen Industrieunternehmen in der Geschichte der Kunst und des Designs verwendet werden. Ihre Nutzungen und Anwendungen haben jedoch eine lange und wechselvolle Geschichte, und sie spielen nach wie vor eine wichtige Rolle in den heutigen künstlerischen und industriellen Produktionsbereichen. Gießen ist eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit, einem Objekt aus Metall (oder einem anderen Material) die gewünschte Form zu geben. Die durch den Gießprozess erzeugten Metallformen können komplexe Designs sein, die andernfalls eine erhebliche technologische Investition erfordern würden, wenn sie auf andere Weise hergestellt würden. Lesen Sie diesen Leitfaden, um mehr über das Casting, seine Arten, Vor- und Nachteile zu erfahren. Lassen Sie uns zuerst einen Blick darauf werfen, was Casting ist.

Metallgießen

Was ist Casting?

„Gießen ist eine Fertigungstechnik. Beim Gießen wird ein flüssiges Material in eine Form gegeben, um den gewünschten Artikel zu erhalten. Die Form hat einen Hohlraum der erforderlichen Form. Das flüssige Material in der Form wird erstarren gelassen. Dieser feste Teil wird als „Gussteil“ bezeichnet. Das in fester Form in der Form vorhandene flüssige Material wird zum Abschluss des Prozesses aus der Form ausgestoßen oder ausgebrochen.“

Arten des Gießens

3D-Druck-Feinguss

Sandguss

"Bei diesem Gießverfahren wird eine Sandform verwendet, um Gussteile herzustellen.“ Sandguss kann zur Herstellung von Stahl, Eisen und den meisten NE-Legierungen verwendet werden. Die gebräuchlichste Gießmethode, der Sandguss, verwendet Einweg-Sandgussformen (die Form beim Sandguss besteht aus Sand), um komplizierte Metallteile in fast jeder Legierung herzustellen. Sandguss hat jedoch eine schlechte Produktionsrate.

Dies liegt daran, das Produkt zu erhalten; Sie müssen die Form zerstören. Daher hat dieses Verfahren einen Nachteil gegenüber anderen Verfahren, bei denen die Formen wiederverwendbar sind. Die Sandgusstechnik beinhaltet die Verwendung eines Ofens, eines Metalls, eines Designs und einer Sandgussform. Zunächst wird das Metall im Ofen erhitzt und in eine Sandgussform gegossen. Der erstarrte Guss kann entfernt werden, sobald sich die Sandform entlang einer Trennlinie trennt.

Feinguss

Druckguss

„Um einen Guss herzustellen, wird eine Hochdruck-Metallflüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit in einen Präzisions-Metallformhohlraum gedrückt, dann abgekühlt und unter Druck verfestigt.“

Druckguss ist ein Produktionsverfahren. Die bei diesem Verfahren verwendeten Formen werden nicht verschwendet. Sie sind wiederverwendbare Formen. Diese wiederverwendbaren Formen werden Matrizen genannt. Der Herstellungsprozess des Druckgusses wird verwendet, um geometrisch komplexe Metallobjekte herzustellen. Beim Druckgussverfahren werden ein Ofen, ein Metall, eine Form (die Form beim Druckguss besteht aus Metall), eine Druckgussmaschine und eine Druckgussform verwendet. Wie beim Sandguss übernimmt das Metall die Hitze in einem Ofen. Dann wird es in eine Druckgussform (Dies) gepresst. Das im Ofen erhitzte Metall besteht aus Aluminium oder Zink (Nichteisen). Das geschmolzene Metall wird in die Formen geleitet, wo es schnell abkühlt und zum fertigen Gegenstand, dem Gussteil, aushärtet.

Druckgussformen bestehen aus zwei Hälften mit einer Kavität. In diese Kavität wird während des Gießvorgangs die flüssige Schmelze eingepresst. Die Hälften sind auf einer festen und beweglichen Maschinenoberfläche montiert. Die Formhälften werden während des gesamten Gießvorgangs einem hohen Druck ausgesetzt, weshalb Verschlüsse enthalten sind. Weiterhin werden bestimmte Bereiche der Druckgussform gekühlt und/oder beheizt, um das Gussteil bedarfsweise zu verfestigen.

Es gibt zwei Arten von Druckgussherstellern:

  1. Hersteller von Heißkammern - Diese Hersteller können Legierungen mit niedrigen Schmelztemperaturen verwenden, beispielsweise Zink.
  2. Hersteller von Kältekammern - Diese Hersteller können Legierungen mit hohen Schmelztemperaturen verwenden, beispielsweise Aluminium.
Feinguss vs. Sandguss

Feinguss

„Vor Tausenden von Jahren wurde geschmolzenes Metall in einer als Feinguss bekannten Methode in eine Einweg-Keramikform gegossen.“ In der Neuzeit gibt es viele Feingussgießereien, in denen der Feingussprozess stattfindet. Zunächst kann ein Wachsmodell – eine Einwegkomponente, die wie das beabsichtigte Teil geformt ist – verwendet werden, um die Form für den Feinguss zu erstellen.

Nachdem das Muster in die Form geschmolzen ist, kann es mit einer Keramikaufschlämmung bedeckt werden. Diese „investiert“ in das Design. Feinguss wird auch als „Wachsausschmelzguss“ bezeichnet, da sich das Wachsmodell aus der Form lösen kann. Der Lachs-Wachs-Prozess ist eins-zu-eins, was bedeutet, dass ein Muster einen Artikel ergibt. Dies erhöht die Herstellungszeit und -kosten. Da die Form während des Herstellungsprozesses zerstört wird, können Teile mit komplizierten Geometrien oder feinen Details immer noch hergestellt werden.

Arten von Mustern beim Gießen

Schalenformguss

„Maskenformguss ist ein Metallguss-Sandverfahren. Bei diesem Gießverfahren wird geschmolzenes Metall in eine Einwegform der gewünschten Form gegossen.“
Beim Schalenformgießen hingegen ist die Form eine dünnwandige Schale, die durch Abscheiden einer Sand-Harz-Mischung um ein Design herum hergestellt wird. Aus dem Muster werden mehrere Schalenformen hergestellt, bei denen es sich um ein Metallstück handelt, das wie das gewünschte Teil geformt ist. Mit einem wiederverwendbaren Modell sind höhere Fertigungsgeschwindigkeiten möglich, während mit Einwegformen komplexe Geometrien möglich sind. Für den Schalenformguss werden ein Metallmodell, ein Ofen, eine Sand-Harz-Kombination, eine Kippbox und geschmolzenes Metall benötigt.

Guss

Schleuderguss

„ Es handelt sich um ein Dauerformverfahren, bei dem eine Form durch Zentrifugalkraft mit geschmolzenem Material gefüllt wird.“ Dieses Gießverfahren ist von drei Arten.

  1. Schleuderguss
  2. Echter Schleuderguss
  3. Halbschleuderguss

Ihr Mechanismus des Prozesses ist derselbe. Geschmolzenes Metall wird in eine Schüssel gegossen, aus der es zentrifugal in die Form getrieben wird (rotiert um eine Achse). Die Zentrifugalkraft ist die radial nach außen gerichtete Kraft auf ein Objekt, das sich auf einer gekrümmten Bahn bewegt. Alfred Krupp entwickelte 1852 das Schleudergussverfahren. Er nutzte den Schleuderguss zur Herstellung von Eisenbahnrädern. Durch sorgfältige Kontrolle der Metall- und Kristallstruktur können mit dieser Gießtechnik hochwertige Artikel hergestellt werden. Diese Gießtechniken werden hauptsächlich verwendet, um rotationssymmetrische Gegenstände herzustellen. Dieses Verfahren führt nicht zum fertigen Ergebnis; Es erfordert einige Bearbeitung, um ein feines Finish zu erzielen.

Behandlung von Stahlgussfehlern

Dauerguss

Kokillenguss ist ein Metallgussverfahren. Bei diesem Verfahren kann sich die Form mit geschmolzenem Metall füllen und bleibt geschlossen, bis sie abkühlt und in der gewünschten Form aushärtet. Der Kokillenguss ist dem Sandguss ähnlich. Beim Sandguss hingegen wird eine Einwegform verwendet, die nach jedem Zyklus weggeworfen wird. Wie beim Druckguss werden auch beim Kokillenguss tausendfach wiederverwendbare Metallformen (Kokillen) verwendet, die meist aus Stahl oder Gusseisen bestehen. Bei Dauerformen kann sich das Gießen auch als Schwerkraft-Kokillenguss bezeichnen, in diesem Fall gibt es keine äußere Kraft, um das geschmolzene Metall in die Form zu gießen.

Kokillenguss wird meistens verwendet, um kleine Grundmetallteile mit gleichbleibender Wandstärke in großen Mengen herzustellen. Legierungen aus Aluminium, Kupfer und Magnesium sind die üblichen Nichteisenmetalle, die bei diesem Verfahren verwendet werden. Es können jedoch auch Graphitformen zum Gießen von Eisen und Stahl verwendet werden.

Vorteile des Gießens

Im Folgenden sind die Vorteile von Gussteilen aufgeführt, die es zu den besten Herstellungsverfahren machen.

  1. Durch das Gießen hat der Gegenstand eine extrem komplizierte Form und innere Hohlräume.
  2. Es kann verwendet werden, um Teile mit einer Größe von einigen hundert Kilo bis zu einigen Kilogramm (Tausend Kilogramm) herzustellen.
  3. Sowohl NE- als auch eisenhaltige metallische Elemente werden gegossen.
  4. Es ist kostengünstig und abfallfrei, da das überschüssige Metall von jedem Gussteil erneut metallisiert und wiederverwendet wird.
  5. Es ist ein Prozess, der sich sehr gut an die Bedürfnisse der Massenfertigung anpassen lässt und die schnelle Herstellung großer Mengen eines bestimmten Gussstücks ermöglicht.
  6. Gusswerkzeuge sind erschwinglicher und unkomplizierter.
  7. Nur Gussteile können bestimmte Metalle und Legierungen herstellen.
  8. Aus dem Gießen entsteht ein exaktes Objekt.
  9. Die isotrope Struktur entsteht.
  10. Unter allen Produktionsverfahren ist es das kostengünstigste.
  11. Gießen kann zur Herstellung von Verbundbauteilen verwendet werden.

Nachteile des Gießens

Das Gießen ist zweifellos die kostengünstigste Methode unter allen Herstellungsverfahren, und aus dem Gießen können exakte Objekte entstehen. Aber es gibt einige Nachteile dieser Methode. Im Folgenden sind die Nachteile dieser Methode aufgeführt:

  1. Die Oberflächenqualität ist relativ rau, was eine größere Toleranz erfordert und Passungsschnittstellen ungeeignet macht.
  2. Einige Metallgussverfahren haben eine Grenze in Bezug auf Größe und Muster.
  3. Obwohl in letzter Zeit additive Fertigungstechnologien wie Binder-Jetting zur Herstellung von Formen eingesetzt wurden, ist die Erstellung von Mustern zeitaufwändig und teuer.
  4. Einige Gießverfahren sind bei mittleren Auflagen kostspielig.
  5. Größe und Substanz des Teils werden durch das verwendete Gießverfahren bestimmt. Für Kokillenguss sind beispielsweise nur Buntmetalle erlaubt.
  6. Gussfehler, wie zum Beispiel Feuchtigkeit im Sand, werden durch dieses Verfahren verhindert.
  7. Im Vergleich zum Schmieden hat es eine geringere Dauerfestigkeit.

Anwendungen des Gießens

Schauen wir uns einige Anwendungen des Gießverfahrens an

Allgemeine Anwendungen

Im Folgenden sind einige Beispiele für allgemeine Gießanwendungen aufgeführt.

  1. An Bahnübergängen werden Teile aus Gusseisen verwendet.
  2. Transportfahrzeuge.
  3. Anwendungen der Atomenergie
  4. Stromgenerator
  5. Teile von Bahnübergängen
  6. Turbinenschaufeln
  7. Landwirtschaftliche Teile
  8. Teile der Kommunikation
  9. Turbine in einem Kraftwerk
  10. Teile für Sanitärarmaturen.
  11. Motorblock für ein Auto
  12. Werkzeugbetten für Maschinen
  13. Brötchen für die Mühle
  14. Rohre für Wasser und Abwasser.
  15. Motoren für Transportfahrzeuge

Anwendungen des Gießens in der Automobilindustrie:

In der Fahrzeugindustrie wurden Bauteile mit komplexer Form und Größe benötigt. Andere Herstellungsverfahren sind nicht in der Lage, diese Stücke herzustellen. Daher werden 60 % der Komponenten in einem Automobil im Gießverfahren hergestellt. Da die Festigkeit von Gusskomponenten größer ist als die anderer Fertigungsteile, ist die Festigkeit ein entscheidendes Attribut in Automobilen.

  1. Zylinderblock
  2. Teil der Kraftstoffaufnahme
  3. Kolbenring
  4. Motorkomponenten
  5. Teile des Schiebedachs
  6. Getriebeteile

Anwendung des Gießens in den Industrien:

Die Gießtechnik kann unter anderem zur Herstellung eines zylindrischen Hohlzylinders, eines Kolbens für Automobile, einer Riemenscheibe, von Motorkrümmern, Ventilen, Muttern und Verteidigungsausrüstung verwendet werden. Gießen wird in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Automobile, Züge, Bauwesen, Landwirtschaft, Bergbau und Chemie. Es kann auch verwendet werden, um Wohnkultur und Ornamente herzustellen.

  1. In der Transportbranche: Schifffahrt, Luft- und Raumfahrt, Eisenbahn, Automobil
  2. Haushalte: Haushaltsgeräte, Küchengeräte, Montagegeräte
  3. Verteidigungsausrüstung: Fahrzeuge, Artillerie, Hilfsausrüstung
  4. Anlagenausstattung: Zuckermühlenausrüstung, Kunststoffindustrie, Papierindustrie, Wärmekraftwerk, Erdölindustrie
  5. Kunstobjekt: Möbel, Skulpturen, Idole
  6. Städtisches Gießen: Ventile, Rohre, Verbindungen und Armaturen
  7. Werkzeugmaschinen: Formen, Schmieden, Extrudieren und Formen von Kunststoffen.

Fazit

Gießen ist eine wesentliche Produktionstechnologie, die es der Fertigungsindustrie ermöglicht, verschiedene Artikel herzustellen. Gießen kann auf verschiedene Arten erfolgen, einschließlich Sandguss, Druckguss, Feinguss und mehr. Wir hoffen, dass dieser Leitfaden Ihnen ein besseres Verständnis des Gießprozesses und seiner Vor- und Nachteile vermittelt hat.

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