Was ist Feinguss?

Feinguss ist ein gängiges industrielles Verfahren, das seit Tausenden von Jahren verwendet wird. Es hat seine Wurzeln sowohl im alten Ägypten als auch in China. In der Antike war Bienenwachs das Material der Wahl, aber heute werden fortschrittlichere Wachsmaterialien und -legierungen verwendet. Obwohl der Feinguss nur ein Teil pro Form ergibt, ist er hochpräzise, ​​vielseitig und wiederholbar. Hier geben wir einen detaillierten Einblick in das, was Feinguss ist.

Der Prozess ist in der Lage, komplexe Formen und Teile zu erstellen und umfasst die Erstellung eines Wachsmusters, das in eine Keramikaufschlämmung getaucht wird. Das Verfahren ist nach diesem Schritt benannt, da das Modell in die Aufschlämmung „eingebettet“ wird, die dann eine gehärtete Form bildet. Sobald die feuerfeste Keramik ausgehärtet ist, wird sie auf den Kopf gestellt und Hitze ausgesetzt; Das Wachs fließt ab und bildet eine Schale, in die geschmolzenes Metall gegossen wird. Wenn das Metall abkühlt, zerbricht die Keramikform.

Da dabei das Wachsmodell ausgeschmolzen wird oder verloren geht, wird die Technik oft als „Wachsausschmelzverfahren“ bezeichnet.

Der Feingussprozess

Der Feinguss wird zur Herstellung von Schmuck, Turbinenschaufeln und Industrieteilen wie Zahnrädern, Sperrklinken und Nocken verwendet und umfasst die folgenden grundlegenden Schritte:

1. Wachsmusterguss :Das Wachs wird in die Form des Teils geformt. Es ist oft das Material der Wahl, weil Wachs leicht schmilzt und wiederverwendbar ist. Zur Herstellung von Wachsmodellen wird eine Form oder ein Master-Stempel hergestellt, der Kerne zum Bilden interner Merkmale aufweisen kann. Um mehrere Teile gleichzeitig herzustellen, kann ein Wachsstab (oder Läufer) die Formen verbinden und ermöglicht, dass geschmolzenes Material viele Teile gleichzeitig erreicht. Die Kanäle und Formen bilden ein baumartiges zentrales Wachsgattersystem.
2. Die Form erstellen :Das Wachsmodell, die Angusskanäle und die Angüsse (in die später geschmolzenes Material gegossen wird) werden in eine feuerfeste Keramikaufschlämmung getaucht, die typischerweise aus feinen Siliziumdioxidpartikeln, Wasser und Bindemitteln besteht. Die Schlammschicht, die das Teil bedeckt, wird zur Form. Mehrfach getaucht, wird die Baugruppe mit einer bis zu 10 mm dicken Materialschicht überzogen und anschließend getrocknet. Das Teil wird auf den Kopf gestellt und erhitzt, um das Wachs zu schmelzen, das sich entleert und eine hohle Schale bildet.
3. Gießen :Die Form wird auf eine sehr hohe Temperatur (bis zu 2.000℉) vorgewärmt, um den Fluss zu verbessern und eine Beschädigung der Form zu vermeiden. Geschmolzenes Metall wird in das Angusssystem gegossen, um den Formhohlraum zu füllen. Die Schwerkraft reicht normalerweise zum Gießen aus, aber je nach Anwendung kann ein Vakuum oder Druck angelegt werden. Wenn die Baugruppe abkühlt, schrumpfen die Keramik und das Metall, wodurch die Genauigkeit verbessert wird. Die Abkühlzeit hängt vom Material und dessen Dicke ab.
4. Brechen mit der Form :Die Form muss vorsichtig gebrochen werden, um das Gussteil nicht zu beschädigen. Dies kann manuell mit Werkzeugen oder mit Wasserstrahlen erfolgen. Einzelne Gussteile können mit Schneid-, Säge- und Schlagwerkzeugen vom Angusssystem getrennt werden. Manchmal werden sie durch Verbrennen oder mit flüssigem Stickstoff (Kaltbrechen) entfernt, bevor sie gereinigt und fertiggestellt werden.
5. Fertigstellung :Sandstrahlen, Schleifen oder Schweißen oder andere Wärmebehandlungen können angewendet werden, um Verunreinigungen zu entfernen, das Teil zu begradigen oder seine Oberflächen zu glätten. Zum Richten können hydraulische Pressen verwendet werden. Die sekundäre Bearbeitung verlängert den Prozess und kann für Aufträge mit hohem Volumen ungeeignet sein. Im Allgemeinen dauert das Erstellen eines Wachsmodells bis zum Abschluss des Gießvorgangs etwa sieben Tage, wobei ein Großteil davon das Formen/Trocknen der Keramikschalenform umfasst.

3D-Drucktechnologien

Harzbasierte Muster können jetzt per 3D-Druck hergestellt werden. Üblicherweise werden Stereolithographie (SLA) und digitale Lichtverarbeitung (DLP) verwendet. Diese Technologien vereinfachen den Feinguss, indem sie traditionelle Schritte wie die Erstellung von Formen und die Herstellung von Wachsmodellen ersetzen.

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