Sandformverfahren

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Das Sandform- oder Sandgussverfahren ist ein Gussverfahren für Metall und andere Werkstoffe, das mit Formen aus Sand arbeitet. Es funktioniert nach dem Prinzip der verlorenen Form, das heißt, dass die Form nach einmaliger Verwendung zum Entformen des Gusskörpers zerstört wird.

Zum Guss in einer Sandform wird ein Gießereimodell (zum Beispiel aus Holz, Metall oder gebranntem Ton, je nach geforderter Qualität) in Sand abgeformt, dann entfernt und der verbliebene Hohlraum mit dem geschmolzenen Werkstoff ausgegossen. Um Schwindungen, die während des Abkühlvorgangs entstehen können, auszugleichen, müssen die Formen 0,5 % - 2,5 % größer dimensioniert werden. Das Metall fließt in die Sandform, ein System von Austrittskanälen erleichtert in manchen Fällen das Entweichen der Gase aus den Hohlräumen. Nach dem Erstarren des Gusskörpers wird der Sand entfernt, um das Werkstück zu entnehmen. Der Sand kann aufbereitet und zu neuen Formen verarbeitet werden.

Die Formherstellung lässt sich in 5 Schritte unterteilen. Der untere Modellteil wird in den Unterkasten eingelegt. Kernmarken müssen eingebracht sein. Danach wird die Form mit Formsand gefüllt und verdichtet. Der Kasten wird gedreht und der obere Modellteil aufgelegt, mit Formsand gefüllt und verdichtet. Dann werden die Formen geöffnet die Modelle entfernt und eventuell Kerne eingesetzt. Die Form wird geschlossen und kann abgegossen werden. Nach dem Abguss werden Form und Kerne zerstört die Modelle können wieder verwendet werden.

Das Sandgussverfahren eignet sich bei entsprechendem Wissen und Erfahrungsschatz (spezifisch für den jeweiligen Werkstoff) zur Herstellung von Teilen mit komplizierten Geometrien (inklusive Hohlräumen) und verschiedenen Materialquerschnitten.

Weiterentwicklung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Sandguss ist in der Gussproduktion durch Gießverfahren für größere Stückzahlen mit Kokillenguss (Dauerformen) und für rotationssymmetrische Geometrien mit Schleuderguss ergänzt worden. Eine Ausnahme bildet beispielsweise der Glockenguss, bei dem die Formen zu groß für einen Schleuderguss wären. Eine unüberschaubare Vielfalt von Gussprodukten aller Größen und Werkstoffe wird dank dieser Technologie mit Sandguss gefertigt, beispielsweise Zylinderwalzen, Dampfturbinengehäuse usw.

Um den Sand (Formgrundstoff) zu stabilisieren, bedarf es eines Bindemittels, zum Beispiel Ton (Bentonit) mit entsprechender Menge Wasser (Nassguss bzw. Grünsandguss) oder Öl, Wasserglas mit CO2 oder Kaltharzen (Furan). Die Vermischung von Formgrundstoff und Zusätzen erfolgt im Sandmischer.[1]

Sandformen (mit Formgrundstoff Quarz, Chromit, Zirkon, Korund usw.) werden oder wurden unter anderem auch für Glockenguss und Kunstguss verwendet und sind in der gesamten Gießereiindustrie für die Herstellung von Metallformgussstücken vorherrschend. Der althergebrachte Begriff vom Sand ist im modernen Sprachgebrauch der Gießereitechnik durch den Fachbegriff Formstoff ersetzt, da die verwendeten Materialien nur noch wenig mit natürlich vorkommenden Grundstoffen zur Gießformherstellung gemein haben.

Wenn die Sandform mit einem Modell hergestellt wurde, welches beim Gießen in der Form verbrennt (vergast), so spricht man vom Vollformguss mit einer verlorenen Form, da auch diese Sandform beim Ausleeren des erkalteten Gussteiles zerstört werden muss.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Ernst Brunhuber (Hrsg.): Giesserei Lexikon. Fachverlag Schiele & Schön, 16. Auflage, Berlin 1994, ISBN 3-7949-0561-X, S. 998–1004.