Was sind beschichtete Sandgussformen?

Beschichtete Sandgussformen werden in der Metallgussindustrie häufig verwendet, um Teile mit besserer Oberflächengüte, Maßgenauigkeit und weniger Gussfehlern herzustellen. Der Begriff bezieht sich auf herkömmliche Sandformen, die mit einer dünnen Schicht Beschichtungsmaterial bedeckt werden, bevor geschmolzenes Metall in den Formhohlraum gegossen wird. Diese Beschichtung verbessert die Leistung der Form während des Gießvorgangs und erhöht die Qualität des Endprodukts.

Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Übersicht darüber, was beschichtete Sandgussformen umfassen, wie sie hergestellt werden und wo sie am häufigsten eingesetzt werden.

1. Zusammensetzung beschichteter Sandgussformen

Eine beschichtete Sandgussform besteht aus zwei Hauptteilen: dem Grundsand und der Beschichtungsschicht.

Basissand: Die Form besteht aus Quarzsand, Zirkonsand, Chromitsand oder anderen feuerfesten Sanden, die mit Harz- oder Tonbindemitteln verbunden sind. Der Sand verleiht der Form ihre Form und Festigkeit.

Beschichtungsschicht: Die Beschichtung ist eine Mischung aus feuerfesten Pulvern (wie Graphit, Zirkon oder Aluminiumoxid), Bindemitteln und Lösungsmitteln. Es bildet eine schützende und isolierende Barriere zwischen der Metallschmelze und dem Sand.

Die Beschichtung wird auf den Formhohlraum aufgetragen und trocknen gelassen, wodurch eine glatte Oberfläche entsteht, die die Gussqualität verbessert.

2. Zweck der Beschichtung

Die Beschichtung einer Sandform erfüllt beim Gießen mehrere wichtige Funktionen:

Verbesserte Oberflächenbeschaffenheit: Die Beschichtung sorgt für eine glatte Oberfläche, die das Eindringen von Metall in den Sand verhindert, was zu einer saubereren und feineren Oberfläche des Gussteils führt.

Reduzierte Fehler: Es minimiert die Gasbildung, die Metall-Sand-Reaktion und Einbrennfehler, die andernfalls die Qualität des Gussstücks beeinträchtigen könnten.

Wärmekontrolle: Die Beschichtung fungiert als Wärmebarriere, kontrolliert die Abkühlgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls und reduziert thermische Spannungen oder Risse.

Einfachere Formtrennung: Die Beschichtung verhindert, dass das Gussmetall an der Formoberfläche haftet, und vereinfacht so das Entformen und Reinigen.

Kurz gesagt: Beschichtungen machen den Sandguss zuverlässiger und tragen dazu bei, konsistente Ergebnisse sicherzustellen, insbesondere bei Präzisionsanwendungen.

3. Methoden zum Auftragen der Beschichtung

Abhängig von der Komplexität der Form und dem gewünschten Finish kommen verschiedene Anwendungstechniken zum Einsatz:

Streichen oder Sprühen: Bei kleinen Formen oder bestimmten Bereichen kann die Beschichtung manuell mit einem Pinsel aufgetragen oder mit Spezialgeräten aufgesprüht werden.

Eintauchen: In automatisierten Gießereien werden Formen oder Kerne für eine vollständige und gleichmäßige Beschichtung in eine Beschichtungsaufschlämmung getaucht.

Fließbeschichtung: Bei dieser Methode wird die Beschichtung über die Formoberfläche gegossen oder zirkuliert, sodass sie gleichmäßig aufgetragen werden kann, bevor der Überschuss abgelassen wird.

Nach dem Auftragen wird die Beschichtung mithilfe von Lufttrocknungs- oder Niedertemperaturöfen getrocknet, um sicherzustellen, dass sie vor dem Metallgießen eine feste und gleichmäßige Schicht bildet.

4. Gängige Arten von Schimmelbeschichtungen

Abhängig von der Art des zu gießenden Metalls und den erforderlichen Oberflächeneigenschaften werden unterschiedliche Arten von Beschichtungen verwendet:

Graphitbeschichtungen: Hervorragend geeignet für Eisen- und Stahlgussteile; sorgen für eine glatte Oberfläche und eine gute Hitzebeständigkeit.

Zirkonbeschichtungen: Werden für Nichteisenlegierungen wie Aluminium oder Magnesium verwendet und bieten einen starken Widerstand gegen das Eindringen von Metall.

Aluminiumoxid- oder Silikatbeschichtungen: Werden dort eingesetzt, wo eine hohe Feuerfestigkeit und Wärmeisolierung erforderlich sind.

Beschichtungen auf Wasser- oder Alkoholbasis: Beschichtungen auf Wasserbasis sind umweltfreundlich und sicherer in der Handhabung, während Beschichtungen auf Alkoholbasis schneller trocknen und für die Massenproduktion geeignet sind.

Die Auswahl des richtigen Beschichtungstyps ist entscheidend für die Erzielung der gewünschten Gussleistung und -qualität.

5. Welche Vorteile haben beschichtete Sandgussformen?

Beschichtete Formen bieten im Vergleich zu unbeschichteten Sandformen mehrere Vorteile:

Verbesserte Oberflächenqualität: Das fertige Gussteil hat eine glattere und präzisere Oberfläche.

Reduzierter Reinigungs- und Nachbearbeitungsaufwand: Da weniger Fehler auftreten, wird das Schleifen oder Polieren nach dem Guss auf ein Minimum reduziert.

Verbesserte Maßgenauigkeit: Die Beschichtung trägt dazu bei, einen gleichmäßigen Metallfluss und eine gleichmäßige Erstarrung aufrechtzuerhalten.

Längere Lebensdauer der Form: Die Schutzschicht verhindert Erosion und thermische Schäden an der Form.

Niedrigere Ausschussraten: Weniger Fehler bedeuten mehr verwendbare Teile und steigern die Produktivität.

Diese Vorteile machen beschichtete Sandgussformen zu einer effizienten und wirtschaftlichen Wahl für Hersteller, die hochwertige Gusskomponenten suchen.

Beschichtete Sandgussformen werden in Branchen eingesetzt, die präzise und qualitativ hochwertige Gussteile erfordern, wie zum Beispiel:

Automobil: Motorblöcke, Zylinderköpfe und Getriebegehäuse.

Luft- und Raumfahrt: Leichte Strukturteile mit komplexen Geometrien.

Maschinen: Komponenten wie Laufräder, Gehäuse und Halterungen.

Energie und Marine: Turbinenschaufeln, Pumpen und Propellerkomponenten.

Ihre Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit machen sie sowohl für den Guss von Eisen- als auch Nichteisenmetallen wertvoll.