Welche verschiedenen Gießverfahren gibt es?

Gießen ist ein Urformverfahren, es erzeugt einen festen Körper mit vorgegebener Gestalt aus einem formlosen, insbesondere flüssigen Werkstoff. In der Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 finden Sie das Gießen daher in der Gruppe 1.2. Ausgehend von dieser Klassifikation lässt sich eine große Zahl von Gießverfahren unterscheiden, die Sie auf unterschiedliche Arten in Gruppen zusammenfassen können. Wesentliche Kriterien sind hierbei die Art der Formen und für die Formherstellung verwendeter Modelle sowie die Unterscheidung in Gießverfahren mit freiem oder erzwungenem Materialfluss.

Die meisten Gießverfahren in der Metallverarbeitung kommen ohne erzwungenen Materialfluss aus. Bei diesen Verfahren sorgt allein die Schwerkraft dafür, dass der flüssige Werkstoff die Form ausfüllt. Einige Gießverfahren erzwingen aber den Fluss der Schmelze in die Form, entweder durch eine direkte Druckeinwirkung oder durch Ausnutzung der Fliehkraft in einer rotierenden Form. Prominente Beispiele sind hier der Druckguss, den Sie vor allem bei NE-Metallen finden, sowie der Schleuderguss zur Herstellung von Hohlteilen aus Eisenguss, Stahlguss, aber auch Kupferlegierungen und Leichtmetallen.

Außerdem werden in der Metallverarbeitung auch Gießverfahren eingesetzt, bei denen eine Druckbeaufschlagung durch ein Gas vermittelt wird. Dazu zählen das Niederdruck-Kokillengießen und das Gegendruckgießen. Aufgrund der deutlich geringeren Werkstoffdichte treffen Sie Gießverfahren mit erzwungenem Materialfluss häufig bei der Kunststoffverarbeitung an, zum Beispiel beim Strangpressen oder Extrudieren, beim Kalandrieren, Schichtpressen und schließlich beim Spritzgießen, Formpressen und Spritzpressen.

Alle genannten Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass die Formgebung in einer Dauerform erfolgt, die ohne ein Modell hergestellt wird. Weitere Gießverfahren in dieser Kategorie, die aber ohne äußere Druckbeaufschlagung auskommen, sind das Stranggießen und das Kokillengießen.

Eine große Gruppe von Metallgießverfahren arbeitet mit verlorenen Formen. Bei diesen Verfahren wird die Form nach dem Erstarren des Werkstoffs zerstört, um das geformte Teil freizulegen. Die Formen selbst werden von Modellen abgeformt.

Dabei lassen sich wieder zwei Verfahrensgruppen unterscheiden, Gießverfahren mit Dauermodellen und solche mit verlorenen Modellen. Verfahren der letzteren Gruppe sind seltener anzutreffen, beispielsweise das Vollformgießen und das vergleichsweise komplexe Feingießen. Das charakteristische Merkmal des Vollformgießens ist eine Form, in der das Modell bis zum Gießvorgang verbleibt und durch den einströmenden Gusswerkstoff aufgelöst wird.

Ein geeigneter Werkstoff für solche Modelle ist zum Beispiel Polystyrol. Im Gegensatz zum Vollformgießen wird das Modell beim Feingießen bereits vor dem Einfüllen der Schmelze aufgelöst und aus der Form entfernt. Beim Wachsausschmelzverfahren geschieht das durch ein Erhitzen der Form. Der Guss erfolgt dabei unmittelbar in die heiße Form, wodurch das Entstehen einer normalen Gusshaut unterbunden wird.

Bei Gießverfahren mit Dauermodellen müssen Sie die Form nach dem Abformen des Modells zunächst teilen, um das Modell zu entnehmen. Klassisches Verfahren ist das Handformen. Hierbei wird typischerweise ein Holzmodell sowie Eingussteile mit Formsand manuell abgeformt. Hohlräume im Gussteil erzeugen Sie durch das Einlegen von Kernen nach dem Entfernen des Modells. Das Maschinenformen automatisiert den Prozess der Formherstellung.

Auch das Maskenformgießen verwendet Formsand, allerdings mit einem speziellen Bindemittel, das den Sand beim Erhitzen verfestigt. Auf einem beheizten Modell aus Metall entsteht so eine selbsttragende Schicht, die Maskenform. Auf ähnliche Weise arbeitet auch das Keramikformgießen, das aufgrund seiner Genauigkeit, aber auch vergleichsweise hoher Kosten der Formherstellung vor allem für das Fertiggießen eingesetzt wird.

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