Gießereien erklärt: Ihre Rolle und Einfluss auf die moderne Fertigung

Wollen Sie wissen, was eine Gießerei ist und wie sie Metallgussstücke herstellt? Warum sind Gießereien so wichtig für die Fertigung – insbesondere für die Herstellung von Maschinen wie CNC-Werkzeugmaschinen?

In diesem Artikel lernen Sie alles über die faszinierende Welt der Gießereien und des Metallgusses. Wir behandeln folgende Themen:

• Definition einer Gießerei
• Rohstoffe im Guss
• Maschinen im Guss
• Gussprozess
• Best Practices in der Gusstechnologie
• Fertigprodukte von Gießereien
• Hwacheons Investition in Gießerei- und Gusstechnologie

Bereit, die Welt der Gießereien und des Metallgusses zu erkunden? Ziehen Sie Ihre Hitzeschutzausrüstung an, setzen Sie Ihren Helm auf und lassen Sie uns eintreten!

Definition einer Gießerei

Eine Gießerei ist eine maßgeschneiderte Anlage, die Metallgussstücke produziert. Dies geschieht, indem Metalle bei sehr hoher Hitze in einem Ofen flüssig geschmolzen, das flüssige Metall in Formen gegossen wird, gefolgt von einem kontrollierten Abkühlprozess, der Entnahme des gegossenen Teils aus überschüssigem Material nach der Erstarren des Metalls und einem finalen Abkühlschritt.

Beachten Sie, dass Temperaturen der geschmolzenen Metalle bis zu 1500 °C (2700 °F) oder sogar höher erreichen können, abhängig von den zu schmelzenden Materialtypen.

Welche Rohstoffe werden in einer Gießerei verwendet?

Es gibt viele verschiedene Arten von Metallen (oder Legierungsmischungen), die als Gussmaterialien verwendet werden. Dazu können Metalle wie Eisen, Edelstahl, Kohlenstoffstahl oder Legierungen aus Kupfer, Nickel und Aluminium gehören.

Bei Hwacheon Machine Tools produzieren wir eine Mischung verschiedener Gussmaterialien wie Duktiles Gusseisen, Kugelgraphitgusseisen, Grauguss, Hochsilicium-Gusseisen, Niedrig-Wärmeausdehnungs-Gusseisen und Spezialgusseisen.

Um unsere Umweltauswirkungen zu reduzieren, können bis zu 55 Prozent des verwendeten Rohmaterials Schrottmetall sein. Die restlichen Materialien wären Roheisen (20 Prozent) und Rückgewinnungseisen (25 Prozent).

Sand wird häufig zum Bau von Formenrahmen im Guss verwendet (Sandguss). In unserem Fall verwenden wir Sand aus Saudi-Arabien, der als überlegen in Gussprozessen gilt.

Welche Maschinen und Ausrüstungen werden im Guss verwendet?

Verschiedene Maschinen und Systeme werden verwendet, um eine Gießerei zu optimieren. Dazu können Schmelzausrüstung, Formherstellungsmaschinen (die CNC-Werkzeugmaschinen sein können), Sandverarbeitungsausrüstung, Wärmebehandlungsausrüstung sowie Prüf- und Inspektionsausrüstung gehören.

Für die neue Hwacheon-Gießerei verwenden wir folgende Spitzenmaschinen und -ausrüstungen (aus Südkorea, USA und UK):

• Schmelzausrüstung: Elektrische Öfen à 3 und 6 Tonnen (Inductotherm – USA)
• Formherstellungsmaschinen: Hwacheon-Werkzeugmaschinen wie SIRIUS-2500 5AX
• Sandverarbeitungsausrüstung: OMEGA (UK)
• Wärmebehandlungsausrüstung: 10-Tonnen-Glühanlage (Südkorea)
• Prüf- und Inspektionsausrüstung: Spektrometer, Universalprüfmaschine, Ro-Tap-Siebschüttler, Brinell-Härteprüfmaschine und Metallograph

Wie Sie sehen, erfordert die Produktion von Metallgussstücken in einer Gießerei erhebliche Investitionen in Maschinen und Ausrüstung!

Wie verläuft der Metallgussprozess?

Nun, da wir die Rohstoffe und benötigten Maschinen geklärt haben, geht es an den eigentlichen Produktionsprozess des Gusses.

Die Hwacheon-Gießerei setzt folgende Prozesse zur Produktion von Metallgussstücken ein.

#1 Schmelzen

Flüssiges Gussmaterial wird auf Temperaturen von 1.380 °C bis 1.420 °C geschmolzen. Das Material kann eine Mischung aus Schrottmetall (55 %) + Roheisen (20 %) + Rückgewinnungsschrott (25 %) umfassen. Andere Rohstoffkombinationen können je nach zu erstellendem Gussstück ebenfalls verwendet werden.

#2 Formherstellung und Bearbeitung

Das Modell wird erstellt, entweder durch spezielle Holzmodellbearbeitungsmaschinen bearbeitet oder, in unserem Fall, durch Hwacheon CNC-Bearbeitungszentren. Sand wird dann um das Modell gepackt, wodurch eine Sandform entsteht, die ein Abbild der äußeren Form des späteren Gussstücks ist. Hwacheon verwendet das Furan-Sandgussverfahren aufgrund seines entscheidenden Vorteils bei der Herstellung vielfältiger Größen und Formen.

#3 Form vorbereiten und zusammenbauen

Die Sandform wird für den Guss des flüssigen Metalls vorbereitet und zusammengebaut.

#4 Flüssiges Metall in Form gießen

An den Gießstationen wird das flüssige Metall in die Form gegossen.

#5 Abkühlung

Nach dem Gießen werden die extrem heißen Formenrahmen (man kann buchstäblich Flammen austreten sehen!) auf einen langsamen und langen Abkühlkreis gestellt.

#6 Gussstück aus Form entnehmen

Wenn das flüssige Metall in der Form abgekühlt und erstarrt ist, ist die endgültige Form des Gussstücks gebildet. Die Sandform kann „gebrochen“ oder „ausgeschüttelt“ werden, um das eigentliche Gussteil zu entnehmen.

#7 Überschuss vom Gussstück entfernen

Überschüssige Materialien an der Oberfläche des Gussstücks werden durch gründliche Reinigung und Entgraten entfernt, gefolgt von Lackierung (mit Schutzlack).

#8 Endbearbeitung der Fertigprodukte

Im vorletzten Schritt werden Qualitätsprüfungen und Tests durchgeführt. Eine Zusammensetzungsanalyse mit einem Spektrometer (zur Überprüfung der Materialmischung), gefolgt von einem Materialtest mit einer Universalprüfmaschine und Brinell-Härteprüfmaschine, bevor mit einer Mikrostrukturprüfung (ein Metallograph wird verwendet) abgeschlossen wird.

#9 Lagerung / Lieferung

Nach der Fertigstellung ist es wichtig, die Gussstücke ordnungsgemäß in kühlen Bedingungen in einem separaten Bereich zu lagern.

Best Practices in der Gusstechnologie

Um die besten Ergebnisse im Guss zu erzielen, ist es wichtig, neueste Technologie zu verwenden. Lassen Sie uns einige der Best Practices teilen, die wir bei Hwacheon-Gießerei anwenden.

#1 Sandguss-Technologie anwenden

Hwacheon verwendet das Sandgussverfahren anstelle anderer Materialien wie Wachs, Gips oder Druckguss. Dies aus folgenden Gründen:

• Sandguss ermöglicht hohe Steifigkeit der Gussstücke und Oberflächenstabilität mit geringer Menge an Bindemittel.
• Knetter Sand ist hochflüssig, was die Fertigungszeit reduziert, da kein Brennprozess erforderlich ist.
• Die hohe Hitzebeständigkeit und geringe Gasentwicklung beim Sandguss führen zu weniger Gussfehlern.
• Sie benötigen keinen separaten Prozess zum Entnehmen des Gussstücks aus der Form – einfach zerschlagen!
• Sie können mehr als 95 % des verwendeten Sandes zurückgewinnen – dies macht Sand sowohl ressourcenschonend als auch umweltschonend.
• Der Formprozess von Sand erfordert keine hochqualifizierten Bediener.
• Sandguss macht Massenfertigung sowie großformatigen Guss machbar.

#2 Den gesamten Prozess managen

Darüber hinaus wendet Hwacheon diese weiteren Best Practices in der Gusstechnologie an:

Erstens: Wir fokussieren uns auf hohe Qualität im gesamten Automatisierungsprozess.

Zweitens: Wir setzen strenges Qualitätsmanagement (QM) ein, um sicherzustellen, dass nur hochwertige Materialien (Schrott, Roheisen) verwendet werden. Wir wenden auch kontrollierte Messungen an, um präzise Schmelztemperaturen für die Materialien zu erreichen.

Drittens: Wir stellen sicher, dass die Temperatur durch Betrachtung der Auflösungs- und Gießtemperatur kontrolliert wird.

Viertens: Wir setzen modernste Abkühlkontrollmaßnahmen ein. Dazu gehört ein automatischer Abkühltunnel, der Risse verhindert, indem er den Abkühlprozess verlangsamt – eine wichtige Überlegung, da schnelles Abkühlen zu Spannungen im Material und potenziellen Rissen führt. Typischerweise beträgt die Abkühlzeit für Gussstücke mehr als 24 Stunden. Bei Gussstücken über 3 Tonnen kann sie 48 Stunden erreichen.

Fünftens: Wir nutzen eine maßgeschneiderte Wärmebehandlungsanlage, um sicherzustellen, dass Hwacheon-Produkte für Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsmaschinen geeignet sind.

#3 Auf Kleinigkeiten achten

Warten Sie, es gibt noch mehr. Um hochwertigen Sandguss zu gewährleisten, sollten Sie auch Folgendes beachten.

Beginnen Sie mit der sorgfältigen Auswahl der besten Sandqualität. Dies sollte Folgendes umfassen:

• Korngrößenkontrolle
• Sandzusammensetzungsmanagement
• Staubkontrolle

Als Nächstes denken Sie an die Schmelzqualität Ihrer Materialien:

• Schrottqualität: Keine Flecken, kein Mn (Mangan)
• Roheisenqualität: Muss niedriges Mn (Mangan), P (Phosphor) und Ti (Titan) haben
• Dosierkontrolle: Alle Materialien in exakten Mengen messen
• Temperaturkontrolle: Richtigen Grad für Schmelzen und Gießen einhalten

Schließlich berücksichtigen Sie die Abkühlqualität Ihrer Materialien. Denken Sie daran, dass schnelles Abkühlen Risse und Brüche in Ihren Gussstücken verursachen kann!

Was sind die Fertigprodukte von Gießereien?

Last but not least: Was sind die in Gießereien hergestellten Fertigprodukte?

Für die Hwacheon-Gießerei werden etwa 30 Prozent unserer Fertigprodukte für die Herstellung von Hwacheons CNC-Werkzeugmaschinen verwendet. Dazu gehören Gussstücke für Maschinenbetten, Säulen, Schlitten, Bettrahmen, Spindelgehäuse und andere Komponenten.

Unsere Gießerei beliefert auch renommierte Unternehmen weltweit. Dazu gehören:

• Maschinen und deren Teile
• Roboterarme und -körper
• Eisenbahntransportteile
• Halbleiterausrüstungskomponenten (niedrige Wärmeausdehnung Guss)
• Korrosionsbeständige Komponenten (z. B. HSCI, Edelstahl-Beiz-Elektrodenplatten, Kathodenschutz-Elektroden)
• Schiffsmotorteile
• Solarenergiesystemkomponenten
• Viele weitere Maschinenteile

Warum Hwacheon in das Gießereigeschäft investiert

Hwacheon ist stolz darauf, eine eigene Gießerei zu haben, aufgrund der Bedeutung von Guss in allen Industrien.

Unser verstorbener Gründer und Ehrenvorsitzender, Herr Kwon Seung Gwan, begann selbst in seinen Teenagerjahren als Lehrling Formenbauer in einer Gießerei. Sein Durchhaltevermögen, seine Entschlossenheit und seine Qualitätsorientierung führten 1945 zur Übernahme der Gießerei, als Hwacheon gegründet wurde.

Gussmaterial bildet die grundlegendsten Teile in allen Industrien. Der Gussprozess erweitert sich kontinuierlich mit technologischen Verschiebungen. Unsere Gießerei ist nicht nur Hwacheon Groups Geburtsrecht – sie legt auch das Fundament zukünftiger Industrien.

Die Vorteile der Verwendung von Hwacheon-Gussstücken an unseren CNC-Maschinen (basierend auf Kundenfeedback) umfassen:

• Fähigkeit, hohe Steifigkeit, Leistung, Geschwindigkeit und Präzision zu erreichen
• Keine Alterungsverformung bei Beibehaltung hoher Geschwindigkeit und Präzision
• Hohe Schneidleistung
• Haltbarkeit und Langlebigkeit
• Fähigkeit, Liefertermine einzuhalten

Hwacheons neue 21.000 qm Gießerei

Hwacheon hat kürzlich 28,7 Millionen USD in eine State-of-the-Art-Anlage in der Daema-Industriezone investiert.

Diese neue Anlage belegt eine Gesamtgrundstücksgröße von 73.000 qm, mit einer bebauten Fabrikfläche von 21.000 qm, was sie zu einer der größten Gießereien ihrer Art in Südkorea macht. Ab dem 22. Dezember 2021 nahm die Produktion auf, aktuell beschäftigt die Gießerei 120 Mitarbeiter und läuft mit einer Kapazität von ca. 1.000 Tonnen pro Monat.

Sie werden interessiert sein zu wissen, dass das schwerste Teil, das wir gießen können, stolze 8 Tonnen beträgt! Unsere Gesamtkapazität für die Anlage beträgt an diesem Punkt 12.000 Tonnen pro Jahr.

Hwacheon entschied sich kurz vor der Covid-19-Pandemie für diese neue Investition, um ein permanentes und zuverlässiges Rohstoffgeschäft für die Zukunft zu entwickeln. Dies ist Teil von Hwacheons einzigartigem Vorteil.

Werfen Sie einen Blick auf Hwacheons neue Gießerei! Video ansehen:

Unsere Zukunftspläne in der Gussfertigung

„Hwacheon versteht die Ziele und Objektive von Gusskomponenten in der Fertigung, weil viele unserer Operationen genau wie Ihre sind“ – Präsident Kim Ki Tae

Präsident Kim, ein Pionier in der Metallbearbeitungsindustrie, ist die Schlüsselfigur, die die Hwacheon-Gießerei zu dem gemacht hat, was sie heute ist. Er trug während seiner 35-jährigen Amtszeit bei Hwacheon viele Hüte – in Werkzeugmaschinenfertigung, F&E sowie Führung der neuen Hwacheon-Gießerei.

Als fester Befürworter der eigenen Gießerei ist Präsident Kim bestrebt, unsere Expertise und unser Wissen in der Gussfertigung kontinuierlich zu vertiefen.

Hwacheon hat investiert und wird weiterhin in Produktionsanlagen investieren, die Produktions-Know-how (über Jahrzehnte angesammelt) mit neuester Gusstechnologie und Automatisierungssystem kombinieren.

Hwacheon wird unsere Talente durch kontinuierliche Industrie-Universitäts-Kooperation und technische Kooperationsprojekte mit Universitäten und Instituten weiter fördern. Unsere Humanressourcen sind das wichtigste Kapital des Unternehmens – daher werden wir kontinuierlich hervorragende Fachkräfte ausbilden.

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen zu unserer Gießerei und unserem CNC-Maschinensortiment.