Gießen

Das Einbringen des Metalls in eine mehrere hundert Grad heiße Küvette erfolgt in der Regel über zwei unterschiedliche Verfahren, dem traditionellen Schleuder- oder dem modernen Vakuumguss. In jedem Fall aber muss eine Erwärmung und ein Schmelzen des zu vergießenden Materials herbeigeführt werden. 

Hierzu wird ein temperaturbeständiger Schmelztiegel aus Graphit oder Keramik mit z.B. einer Goldlegierung befüllt. Die Erhitzung und Verflüssigung des Metalls können nun je nach Bautyp der Anlage auf unterschiedliche Art erfolgen. Beim Schleuderguss handelt es sich, wie der Name schon sagt, um eine Zentrifuge. Die heiße Küvette, in deren Inneren nach dem Wachsauschmelzen nun Platz für das flüssige Metall ist, wird auf dem Arm der Zentrifuge platziert. Löst man den Schleudervorgang aus, fließt die Schmelze z.B. durch Kippen in die Küvette bei unmittelbar einsetzendem Rotieren der Zentrifuge. Bei induktionsbeheizten Schleudern fährt die Spule nach unten, das Material steigt durch die Beschleunigung des Rotationsarms nach oben und schießt durch eine seitliche Öffnung des Tiegels in die horizontal liegende Küvette.

Beim Vakuumguss, welcher in unserer Firma bereits seit sehr frühen Jahren praktiziert wird, wird mit Tiegeln gearbeitet, welche am Boden eine Öffnung haben. Diese wird mit einem Verschlussstab während des Schmelzvorgangs abgedichtet. Hier wird nun die zu befüllende Küvette unterhalb dieses Loches im sogenannten Fass platziert. Ein Anheben des Verschlussstabes beim Erreichen der Gießtemperatur öffnet also den Tiegel und die heiße Schmelze kann von hier in die Küvette gelangen. So wie beim Schleuderguss die Rotation für eine Beschleunigung des Metallstrahls und insgesamt für eine Verdichtung des Metalls sorgt, sind auch hier weitere Kräfte nötig. Im Falle des Vakuumgusses wird die einfließende Schmelze durch ein vorher aufgebautes Vakuum sozusagen in die Küvette gesaugt. Eine weitere Verdichtung kann man unter Umständen durch Pressen aus der Schmelzkammer mit Überdruck oder auch durch einsetzende Vibration erreichen.

Beim eigentlichen Gussverfahren gibt es wiederum viele Fehlerquellen. Um nur zwei Probleme zu nennen, seien Gas- und Erstarrungsporen im fertigen Gussteil erwähnt. Gasporen entstehen durch die hohe Gaslöslichkeit der Schmelze im flüssigen Zustand. Erstarrungsporen hingegen bilden sich beim Erkalten der heißen Schmelze in der Küvette. Sind die Erkaltungsbedingungen durch falsch gewählte Gieß- oder Küvettentemperatur oder z.B. falsche Angusstechnik nicht optimal, kommt es zu besagtem Fehler. Wichtig ist auch die Qualität der eingesetzten Legierungen, Einbettmassen und sonstigen Hilfs- und Betriebsstoffe. Die gesamte Fehlerpalette ist dermaßen umfangreich und so komplex, dass sie als Thematik für ausgiebige wissenschaftliche Abhandlungen, Seminare und Bücher dient.