Urformen (CD) Wolfgang Mzyk 07.11.2018 HFH/Mzyk.

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1 Urformen (CD) Wolfgang Mzyk HFH/Mzyk

2 Urformen Fertigen eines festen Körpers aus formlosen Stoff durch Schaffen des Stoffzusammenhaltes. Hierbei treten die Stoffeigenschaften bestimmbar in Erscheinung. HFH/Mzyk

3 Urformen Formen aus dem festen (pulverigen oder körnigen Zustand
Formen aus dem flüssigen oder teigigen Zustand Formen aus dem ionisierten Zustand z.B. pulvermetall-urgischen Fertigung durch Pressen und Sintern z.B. Gießen von Metallen (Form- gußfertigung) z.B. galvano- plastische Fertigung (Elektroformung) HFH/Mzyk

4 Formen aus dem flüssigen oder teigigen Zustand
Gießen in verlorenen Formen Gießen in Dauerformen Zwei- und mehrteilige einteilige Formen Anwendung von Anwendung von Dauermodellen verlorenen Modellen Metallischen Nichtmetallischen Kokillen Kokillen Kokillenguss Schleuderguss Strangguss Druckguss HFH/Mzyk

5 Übersicht der wichtigsten Gusswerkstoffe
Eisengusswerkstoffe Gusseisen (z.B. GGG,GGL) Temperguss (z.B. weißer-, schwarzer GT) Stahlguss (z.B. unlegierter,hitzebeständiger GS) Nichteisengusswerkstoffe (NE-) Schwermetallguss (z.B. Kupfer, Blei, Zinn, Zink) Leichtmetallguss (z.B. Al, Mg, Titan) HFH/Mzyk

6 Verfahrensablauf beim Urformen
Prinzipieller Ablauf Beispiel Erzeugen des formlosen Stoffes Schmelzen des Metalls Formgebung des formlosen Stoffes Gießen der Schmelze in eine Gießform Schaffen des Stoffzusammenhaltes Abkühlen und Erstarren der Schmelze Entnehmen des Urformteiles aus der Form Auspacken des Gussteils Nachbehandlung des Urformteiles Putzen, Wärmebehandlung, Ausbessern von Gussfehlern HFH/Mzyk

7 Erzeugung des flüssigen Gießmetalls
Schachtschmelzen Es ist das wichtigste Verfahren für Gusseisen und Temperguss ca. 2 bis 15t/h kontinuierliches Verfahren Induktionsschmelzen Einsatz für alle Gusswerkstoffe – Ausnutzung – Wechselstrom – magnetische Wechselfeld – Sekundärstrom ca. 0,2 bis 10t/h Lichtbogenschmelzen Einsatz bei Stahlguss – große Badoberfläche ca. 0,6 bis 11t/h diskontinuierlich Tiegelschmelzen Einsatz von Vorlegierungen aus Nichteisenmetallen – kleinere Mengen ca. 1,5 bis 3h bis 200kg/h HFH/Mzyk

8 Gießerschachtofen HFH/Mzyk

9 Schmelzöfen/Schmelzen
Schmelzofenarten Kupolöfen der Küttner GmbH & Co. KG Essen Brennkammer Filter Kamin Ofen Heißwind Kaltwind Heißwindkupolofen für Langzeitbetrieb HFH/Mzyk

10 Induktions – Tiegelofen
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11 Schmelzöfen/Schmelzen
Schmelzofenarten Induktions-Tiegelofen der INDUGA Köln, hier im Einsatz in der Firma Diehl INDUGA-Station zur Entgasung und Dosierung der Alu-Schmelze Rotierender Impeller, welcher die Schmelze ansaugt und gleichzeitig mit Spülgas durchsetzt.  Schematische Darstellung des Ofens HFH/Mzyk

12 Schmelzöfen/Schmelzen
Schmelzofenarten Induktions-Tiegelofen der AWK Passavant GmbH Kaiserslautern Quelle: AWK Passavant GmbH Kaiserslautern HFH/Mzyk

13 Lichtbogenofen HFH/Mzyk

14 Schmelzöfen/Schmelzen
Schmelzofenarten Elektrolichtbogenöfen Stromzuführung Grafit- elektrode abnehmbares Ofengewölbe Lichtbogen Absticherker Schmelze Kippvorrichtung Quelle: Drehstrom-Lichtbogenofen Gleichstrom-Lichtbogenofen HFH/Mzyk

15 Tiegelofen HFH/Mzyk

16 Schmelzöfen/Schmelzen
Schmelzofenarten Plasmareaktoren der INDUGA Köln Quelle: INDUGA Köln HFH/Mzyk

17 Bestandteile der Formstoffe
Formgrundstoff meist Quarzsand, aber auch Korund, Zirkon u.a. Formstoffbindemittel z.B. silikatische Binder (Ton, Zement, Wasserglas u.a.), Kohlehydratbinder (z.B. Stärke), Ölbinder, Kunstharzbinder (z.B. Phenolharz, Furanharz) Zuschlagstoffe z.B. Wasser, das die Bindekraft des Formstoffbindemittels freisetzt, und Steinkohlestaub zur Bindung einer Glanzkohlenstoffschicht auf den Quarzkörnern, die eine Verbindung von Schmelze und Quarzsand verhindert und die Oberfläche des Gussteils verbessert. HFH/Mzyk

18 Arbeitsablauf zur Herstellung einer gießfertigen Form(1)
Unterkasten herstellen Modellhälften auf Modellplatte legen, pudern, Unterkasten auflegen, Modellsand einfüllen und an Modell andrücken, Formstoffmischung einfüllen und durch Stampfen verdichten, abstreichen, Luft stechen, Kasten wenden, Teilungsebene polieren, Trennmittel aufbringen Oberkasten herstellen Obere Modellhälfte auflegen und pudern, Oberkasten aufsetzen, Modellsand einfüllen und andrücken, Modellen für Eingusssystem und Speiser stellen, Formstoffmischung einbringen, verdichten, abstreichen, Luft stechen, Einguss und Speisermodelle entfernen. HFH/Mzyk

19 Arbeitsablauf zur Herstellung einer gießfertigen Form(2)
Fertigstellen der Form Oberkasten abheben und wenden, Modellhälften aus Unter- und Oberkasten entfernen, Eingusstümpel und Zuläufe anbringen, Form säubern, gefährdete Formteile mit Stiften sichern, Kerne einlegen, Form zulegen (Oberkasten aufsetzen, belasten oder verklammern, Form gießen. Zerstören der Form Nach Erstarren und Abkühlen des vergossenen Werkstoffes Oberkasten abheben, Gussstück entnehmen, Ober- und Unterkasten vom Formstoffmischung befreien. Das Gussstück wird wieder aufbereitet und wird ebenso wie die Formkästen (Ober- und Unterkasten) zur Herstellung einer neuen verlorenen Form wiederverwendet. HFH/Mzyk

20 Arbeitsablauf zur Herstellung einer gießfertigen Form(1)
HFH/Mzyk

21 Arbeitsablauf zur Herstellung einer gießfertigen Form(2)
HFH/Mzyk

22 Schablonen – Gießverfahren
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23 Urformen durch Zentrifugalkraft
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24 Urformen durch äußere Druckwirkung
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25 Gefüge von Gusseisen HFH/Mzyk

26 Eisengusswerkstoffe HFH/Mzyk

27 Maschinenform mit Kasten
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28 (Formen durch Schießen und Hochdruckpressen Kerne)
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29 Vakuumformverfahren HFH/Mzyk

30 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung Fertigungsschritte HFH/Mzyk

31 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung HFH/Mzyk

32 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung HFH/Mzyk

33 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung HFH/Mzyk

34 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung HFH/Mzyk

35 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung HFH/Mzyk

36 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung HFH/Mzyk

37 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung HFH/Mzyk

38 5. Abheben des Formkastens
Vakuumformverfahren Verfahrensablauf 1. Vakuumkasten mit Modellplatte und Modellhälfte 2. Anlegen einer erwärmten Folie an das Modell durch Unterdruck 3. Aufsetzen des Formkastens mit Saug rohr und Auffüllen mit Quarzsand 4. Abdecken mit Folie. Verdichten des Sandes durch Luftabsaugen 5. Abheben des Formkastens 6. Aufsetzen auf einen in gleicher Weise gefertigten Unterkasten 7. Abgießen der Form und Erstarren des Gussteils; anschließendes Ausleeren des Formkastens durch Beenden der Sogwirkung HFH/Mzyk

39 Maskenformverfahren HFH/Mzyk

40 Maskenformverfahren Verfahrensablauf Fertigungsschritte
1. Modellplatte mit Modellhälfte (auf ca. 250 °C erwärmt); Einschütten des Croning-Sandes 2. Anbacken des Croning-Sandes; Drehen der Modellplatte zum Entfernen des überschüssigen Croning-Sandes 3. Aushärten der Croning-Maske unter einer elektrischen Heizhaube bei ca. 450 °C; Abheben der Maske Fertigungsschritte 4. Zusammenkleben zweier Masken mit eingelegtem Kern 5. Einbringen in einen Behälter; Hinterfüllen mit Stahlkies zur Stabilisierung 6. Einfüllen der Schmelze (Zerstören der Form und Entnehmen des Gussteils nach dem Erstarren) HFH/Mzyk

41 Maskenformverfahren Verfahrensablauf 1. Modellplatte mit Modellhälfte
(auf ca. 250 °C erwärmt); Einschütten des Croning-Sandes 2. Anbacken des Croning-Sandes; Drehen der Modellplatte zum Entfernen des überschüssigen Croning-Sandes 3. Aushärten der Croning-Maske unter einer elektrischen Heizhaube bei ca. 450 °C; Abheben der Maske 4. Zusammenkleben zweier Masken mit eingelegtem Kern 5. Einbringen in einen Behälter; Hinterfüllen mit Stahlkies zur Stabilisierung 6. Einfüllen der Schmelze (Zerstören der Form und Entnehmen des Gussteils nach dem Erstarren) HFH/Mzyk

42 Maskenformverfahren Verfahrensablauf 1. Modellplatte mit Modellhälfte
(auf ca. 250 °C erwärmt); Einschütten des Croning-Sandes 2. Anbacken des Croning-Sandes; Drehen der Modellplatte zum Entfernen des überschüssigen Croning-Sandes 3. Aushärten der Croning-Maske unter einer elektrischen Heizhaube bei ca. 450 °C; Abheben der Maske 4. Zusammenkleben zweier Masken mit eingelegtem Kern 5. Einbringen in einen Behälter; Hinterfüllen mit Stahlkies zur Stabilisierung 6. Einfüllen der Schmelze (Zerstören der Form und Entnehmen des Gussteils nach dem Erstarren) HFH/Mzyk

43 Maskenformverfahren Verfahrensablauf 1. Modellplatte mit Modellhälfte
(auf ca. 250 °C erwärmt); Einschütten des Croning-Sandes 2. Anbacken des Croning-Sandes; Drehen der Modellplatte zum Entfernen des überschüssigen Croning-Sandes 3. Aushärten der Croning-Maske unter einer elektrischen Heizhaube bei ca. 450 °C; Abheben der Maske 4. Zusammenkleben zweier Masken mit eingelegtem Kern 5. Einbringen in einen Behälter; Hinterfüllen mit Stahlkies zur Stabilisierung 6. Einfüllen der Schmelze (Zerstören der Form und Entnehmen des Gussteils nach dem Erstarren) HFH/Mzyk

44 Maskenformverfahren Verfahrensablauf 1. Modellplatte mit Modellhälfte
(auf ca. 250 °C erwärmt); Einschütten des Croning-Sandes 2. Anbacken des Croning-Sandes; Drehen der Modellplatte zum Entfernen des überschüssigen Croning-Sandes 3. Aushärten der Croning-Maske unter einer elektrischen Heizhaube bei ca. 450 °C; Abheben der Maske 4. Zusammenkleben zweier Masken mit eingelegtem Kern 5. Einbringen in einen Behälter; Hinterfüllen mit Stahlkies zur Stabilisierung 6. Einfüllen der Schmelze (Zerstören der Form und Entnehmen des Gussteils nach dem Erstarren) HFH/Mzyk

45 Maskenformverfahren Verfahrensablauf 1. Modellplatte mit Modellhälfte
(auf ca. 250 °C erwärmt); Einschütten des Croning-Sandes 2. Anbacken des Croning-Sandes; Drehen der Modellplatte zum Entfernen des überschüssigen Croning-Sandes 3. Aushärten der Croning-Maske unter einer elektrischen Heizhaube bei ca. 450 °C; Abheben der Maske 4. Zusammenkleben zweier Masken mit eingelegtem Kern 5. Einbringen in einen Behälter; Hinterfüllen mit Stahlkies zur Stabilisierung 6. Einfüllen der Schmelze (Zerstören der Form und Entnehmen des Gussteils nach dem Erstarren) HFH/Mzyk

46 Maskenformverfahren Verfahrensablauf 1. Modellplatte mit Modellhälfte
(auf ca. 250 °C erwärmt); Einschütten des Croning-Sandes 2. Anbacken des Croning-Sandes; Drehen der Modellplatte zum Entfernen des überschüssigen Croning-Sandes 3. Aushärten der Croning-Maske unter einer elektrischen Heizhaube bei ca. 450 °C; Abheben der Maske 4. Zusammenkleben zweier Masken mit eingelegtem Kern 5. Einbringen in einen Behälter; Hinterfüllen mit Stahlkies zur Stabilisierung 6. Einfüllen der Schmelze (Zerstören der Form und Entnehmen des Gussteils nach dem Erstarren) HFH/Mzyk

47 Maskenformverfahren Verfahrensablauf 1. Modellplatte mit Modellhälfte
(auf ca. 250 °C erwärmt); Einschütten des Croning-Sandes 2. Anbacken des Croning-Sandes; Drehen der Modellplatte zum Entfernen des überschüssigen Croning-Sandes 3. Aushärten der Croning-Maske unter einer elektrischen Heizhaube bei ca. 450 °C; Abheben der Maske 4. Zusammenkleben zweier Masken mit eingelegtem Kern 5. Einbringen in einen Behälter; Hinterfüllen mit Stahlkies zur Stabilisierung 6. Einfüllen der Schmelze (Zerstören der Form und Entnehmen des Gussteils nach dem Erstarren) HFH/Mzyk

48 Feingießen (Wachsausschmelzverfahren)
HFH/Mzyk

49 Feingießen Verfahrensablauf Fertigungsschritte
1. Spritzgießen von Wachsmodellen Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle Fertigungsschritte 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen HFH/Mzyk

50 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 HFH/Mzyk

51 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 HFH/Mzyk

52 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 HFH/Mzyk

53 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form Die Vorgänge 3 und 4 werden mehrfach wiederholt, um eine genügend dicke Schicht um das Modell zu bilden. 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 HFH/Mzyk

54 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 5 HFH/Mzyk

55 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 5 6 HFH/Mzyk

56 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 5 6 7 HFH/Mzyk

57 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 5 6 7 8 HFH/Mzyk

58 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 HFH/Mzyk

59 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 HFH/Mzyk

60 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 HFH/Mzyk

61 Feingießen Verfahrensablauf 1. Spritzgießen von Wachsmodellen
Feingießen in der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH Aluminium-Feingusswerk Soest 2. Aufbau der Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle 5. Wachs aus der Formschale ausschmelzen 6. Brennen der Form 7. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form 8. Zerstören der Form nach Erstarren der Schmelze („Entformen“) 9. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 10. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 11. Prüfen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 HFH/Mzyk

62 Feingießen Verfahrensanwendung Fertigungsschritte
Feingießen in der Feinguss Blank GmbH Riedlingen 1. Spritzgießen von Wachsmodellen als Voraussetzung für die Herstellung der Gießform 2. Verbinden mehrerer Wachsmodelle mit dem Eingussmodell zur Modelltraube 3. Tauchen der Modelle in eine keramische Schlämme 4. Besanden der Modelle Fertigungsschritte 5. Ausschmelzen des Wachses aus der Form- schale und Brennen der Form 6. Gießen der Metallschmelze in die heiße Form und nach der Schmelze Zerstören der Form 7. Trennen der Gussteile vom Gießsystem 8. Abschleifen der Angussreste (Putzen) 9. Wärmebehandeln der Gussteile zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften und Qualitäts prüfung HFH/Mzyk

63 Kokillengießen HFH/Mzyk

64 Kokillengießen Verfahrensablauf Fertigungsschritte
1. Schließen der Kokille 2. Abgießen der Kokille Fertigungsschritte 3. Erstarren des Gussteils 4. Entnehmen des Gussteils HFH/Mzyk

65 Kokillengießen Verfahrensablauf 1. Schließen der Kokille
2. Abgießen der Kokille 3. Erstarren des Gussteils 4. Entnehmen des Gussteils HFH/Mzyk

66 Kokillengießen Verfahrensablauf 1. Schließen der Kokille
2. Abgießen der Kokille 3. Erstarren des Gussteils 4. Entnehmen des Gussteils HFH/Mzyk

67 Kokillengießen Verfahrensablauf 1. Schließen der Kokille
2. Abgießen der Kokille 3. Erstarren des Gussteils 4. Entnehmen des Gussteils HFH/Mzyk

68 Kokillengießen Verfahrensablauf 1. Schließen der Kokille
2. Abgießen der Kokille 3. Erstarren des Gussteils 4. Entnehmen des Gussteils HFH/Mzyk

69 Kokillengießen Verfahrensablauf 1. Schließen der Kokille
2. Abgießen der Kokille 3. Erstarren des Gussteils 4. Entnehmen des Gussteils HFH/Mzyk

70 Beispiel für Gussteile
HFH/Mzyk

71 Guss – Fehler HFH/Mzyk

72 Anwendungen GGL GGG GS - 45 GS - 50 GS - 60 Werstoff Eigenschaften
Anwendg. Beispiel GGL -Mechanische Eigenschaften in starkem Maße von der Abkühlungsgeschwindigkeit (Wanddicke und Gestalt) abhängig Zerspanbarkeit und Dämpfung gut Überwiegend für statische beanspruchte Gussstücke Gestelle Betten Deckel GGG -Festigkeitseigenschaften günstiger als bei GGL. Sie lassen sich durch Wärmebehandlung weiter verbessern -Zerspanbarkeit gut - Dämpfung geringer als bei GGL Auch dynamischer Beanspruchg. Erhöhte Festigkeit Wie oben GS - 45 GS - 50 GS - 60 -Festigkeitseigenschaften wie Stahl -gut schmiedbar -bedingt schweißbar -Dämpfung geringer als bei GGG Besonders bei Zug- und Biegebeanspruchung Kurbeln Schlitten Flansche Hebel HFH/Mzyk

73 Gestaltung allgemein HFH/Mzyk

74 Gestaltung – Beispiele 1
HFH/Mzyk

75 Gestaltung – Beispiele 2
HFH/Mzyk

76 Gestaltung – Beispiele 3
HFH/Mzyk

77 Gestaltung – Beispiele 4
HFH/Mzyk

78 Pullvermetallurgische Teilefertigung
Pressen und Sintern Vorteile: Es sind Sonderwerkstoffe aus hochausschmelzenden Metallen, wie Wolfram und Molybdän, sowie Hartmetallen und hochfesten keramischen Werkstoffen herstellbar. Es können Werkstoffzusammensetzungen erzielt werden werden, die schmelzmetallurgischen nicht möglich sind (nicht legierbaren Stoffmischungen), wie Kupfer-Grafit als Kontaktwerkstoff, Kupfer-Zinn-Blei als Gleitlagerwerkstoff oder Eisen mit Grafit u. a. als Reibwerkstoff für Bremsbeläge und dgl. Es können poröse Werkstoffe für feinste Filter oder wartungsfreie Gleitlager (Tränklager) erzeugt werden. Es sind eine material- und energiesparende Fertigungen von Teilen aus Sintereisen und Sinterstahl möglich, wobei gegenüber der Fertigung durch Gießen oder aus Halbwerkzeugen die Materialausnutzung von ca % auf nahezu 100% gesteigert und der Energiebedarf etwa halbiert wird. HFH/Mzyk

79 Pulvermetallurgische Teilefertigung
Pressen und Sintern Nachteile: Hohe Herstellkosten für das Pulver Hohe Kosten bei Herstellung von Werkzeugen Anwendung besonders für die Herstellung kleinerer Teile (bis ca. 2kg) Pressen: Kaltpressen – bei genügend großen Pressdrücken tritt ein mechanischen Klammern der Pulverteilchen ein (Adhäsionskräfte) – Resultat: Pulverpressteil oder Grünling Sintern: Beim Sintern,d. h. unter Einfluss erhöhter Temperatur, gehen die Teilchen eines Pulverformteils eine chemische Verbindung zu einem festen Körper ein. Al 580°C Bronze 760 °C Messing 900 °C Sinterzeit ca. 30min bis 2h HFH/Mzyk

80 Pulverpressen und Sintern
Verfahrensablauf Einseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers Fertigungsschritte 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

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Verfahrensablauf Einseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

82 Pulverpressen und Sintern
Verfahrensablauf Einseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

83 Pulverpressen und Sintern
Verfahrensablauf Einseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

84 Pulverpressen und Sintern
Verfahrensablauf Einseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

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Verfahrensablauf Zweiseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers Fertigungsschritte 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

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Verfahrensablauf Zweiseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

87 Pulverpressen und Sintern
Verfahrensablauf Zweiseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

88 Pulverpressen und Sintern
Verfahrensablauf Zweiseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

89 Pulverpressen und Sintern
Verfahrensablauf Zweiseitiges Pulverpressen 1. Einfüllen des Metallpulvers 2. Pressen des Metallpulvers 3. Auswerfen des Pulverpressteils (Grünling) HFH/Mzyk

90 Pulverpressen und Sintern
Verfahrensablauf Pulverspritzgießen Thermisches Entbinden Quelle: 1. Mischen von feinstem Metallpulver mit polymerischen Bindern zu einer spritzbaren Masse („Feedstock“). 2. Der Feedstock wird auf einer Spritzgießmaschine in die gewünschte Form gespritzt („Grünling“). 3. Flüssiges oder thermisches Entfernen des Binders. Es entsteht ein poröser Formkörper („Bläuling“). 4. Sintern (unter Schutzgas) zwecks Verbindung der Bläulingpartikel und Nachbearbeitung der Teile. HFH/Mzyk

91 Pulverpressen und Sintern
Sinterfertigteile Typische Anwendungsbeispiele sind Schneidstoffe (z. B. Hartmetalle, Cermets), Lagerteile (z. B. Lagerschalen für Gleitlager) und metallische Formteile (z. B. Zahnräder, Wälzlagerkäfige, Beschläge, Kohlebürsten). Quelle: Osterwalder AG Lyss/Schweiz HFH/Mzyk

92 Generieren (Rapid Prototyping)
Rapid Prototyping sind Fertigungsverfahren für die Musterteilefertigung. Ziel ist die Verkürzung von Entwicklungsverfahren! Aufzählung von Verfahren: Laser – Stereolithographie UV – Stereolithographie Selektives Laserstrahlsintern Binder – Injektionsverfahren Material – Auftragsverfahren Folienschichtverfahren HFH/Mzyk

93 Zusammenfassung Urformen
Das Urformen als Fertigen eines festen Körpers aus formlosen Stoff durch Schaffen des Stoffzusammenhaltes steht in beiden Wegen am Beginn des Gesamtprozesses. Es wird untergliedert nach der Art des formlosen, u. a. in Urformen aus dem flüssigen Zustand (Gießen) und Urformen aus dem pulverförmigen Zustand (Pressen und Sintern). Die Formgebung des formlosen Stoffes erfordert eine Form mit entsprechendem Formhohlraum. Die Merkmale der Form- und Gießverfahren bestimmen ihre technischen und ökonomischen Anwendungsbereich und –grenzen (auch konstruktiven Gestaltung). HFH/Mzyk