Was ist Kokillengießen?

Das Kokillengießen ist ein Metallgießverfahren, bei dem wiederverwendbare Formen (so genannte „Dauerformen„, im Allgemeinen aus Metall) verwendet werden. Das Befüllen der Form mit Hilfe der Schwerkraft ist das gebräuchlichste Verfahren, das so genannte Schwerkraftgießen, aber es gibt auch Verfahren, die mit Luftdruck oder Vakuum arbeiten. Es gibt auch eine Variante des Schwerkraftgießens, das so genannte Bitumengießverfahren, das zurHerstellung von Hohlkörpern verwendet wird. Zu den üblicherweise verwendetenGussmetallen gehören Aluminium-, Magnesium- und Kupferlegierungen. Andere Materialien wie Zinn-, Zink- und Bleilegierungen sowie Stahl und Eisen werden ebenfalls mit Graphitformen gegossen.

Das Kokillengießen wird auch als Metallguss bezeichnet. Es ist ein Gießverfahren, bei dem flüssiges Metall in Metallformen gegossen wird, umGussstücke zu erhalten. Die Form ist aus Metall und kann wiederholt (hunderte bis tausende Male) verwendet werden. DieGussteile, die im Metallformgussverfahren hergestellt werden können, unterliegen bestimmten Einschränkungen in Bezug auf Gewicht und Form. Zum Beispiel können Eisenmetalle nur in einfachen Formen gegossen werden; das Gewicht derGussteile darf nicht zu groß sein; die Wandstärke ist ebenfalls begrenzt, und die Wandstärke der kleinerenGussteile kann nicht gegossen werden.

Bei verschiedenen Anwendungen, die eine Massenproduktion oder Replikationsprojekte erfordern, ist ein Dauerformgussverfahren erforderlich. Bei diesem Verfahren wird die Form vorgewärmt. Durch diesen Schritt wird die möglicherweise in der Form vorhandene Feuchtigkeit entfernt und verhindert, dass das geschmolzene Metall zu schnell abkühlt. Das Vorheizen der Kokille kann auch verhindern, dass die Form durch die Wärmeausdehnung beschädigt wird, wenn das geschmolzene Metall in die Form eingebracht wird. Die gebräuchlichste Methode besteht darin, flüssiges Metall einfach durch Schwerkraft in eine erhitzte Form zu gießen. Diese Methode ist die kostengünstigste Methode des Dauerformgießens, da sie weniger Ausrüstung erfordert, aber sie eignet sich nicht für Situationen, in denen das flüssige Metall nicht alle Bereiche der Form erreichen kann. Bei Dauerformen mit Details, die mit geschmolzenem Metall gefüllt werden müssen, kann ein Vakuum oder Druck erforderlich sein, um das Einbringen von Metall zu unterstützen. Bei druckunterstützten Dauerformen wird das geschmolzene Metall mit geringem Druck in dieGussform gepresst. Beim vakuumunterstützten Kokillenguss wird Luft aus der Form gesaugt, um ein Niederdruckvakuum zu erzeugen, das das Metall in die Form zieht. In beiden Fällen sorgt die Druckbeaufschlagung dafür, dass das geschmolzene Metall kleine Zwischenräume und Details ausfüllt, da es sonst dasGussteil zerstören kann. Eine weitere Neuerung im Metallgussverfahren ist das Schlammgussverfahren. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Metall in eine Form gegossen und härtet am äußeren Rand der Schale aus. Sobald das gegossene Metall zu härten beginnt, wird das flüssige Metall in der Mitte ausgegossen, so dass ein hohlesGussteil zurückbleibt, das sich für Dekorations- und Ziergegenstände eignet.

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Die Vor- und Nachteile des Kokillengusses

Vergleich von Kokillenguss und Sandguss: Es gibt viele Vorteile inTechnik und Wirtschaftlichkeit.

• - Metallgussstücke haben bessere mechanische Eigenschaften als Sandgussstücke. Bei der gleichen Legierung kann die Zugfestigkeit um durchschnittlich 25 % und die Streckgrenze um durchschnittlich 20 % erhöht werden, und auch die Korrosionsbeständigkeit und die Härte wurden erheblich verbessert;
• - Die Präzision und die Oberflächengüte derGussteile sind höher als bei Sandguss, und die Qualität und Größe sind stabil;
• - Die Ausbeute anGussteilen ist hoch, und der Verbrauch von Flüssigmetall wird reduziert, was im Allgemeinen eine Einsparung von 15-30 % bedeutet;
• - Es wird kein oder weniger Sand verwendet, so dass in der Regel 80-100 % des Modelliermaterials eingespart werden können;

Darüber hinaus hat das Kokillengießen eine hohe Produktionseffizienz, reduziert die Ursachen fürGussfehler, ist einfach und lässt sich leicht mechanisieren und automatisieren. Obwohl das Kokillengussverfahren viele Vorteile hat, hat es auch Nachteile. Zum Beispiel:

• - Die Kosten für dieHerstellung von Metallformen sind hoch
• - Der Metalltyp ist nicht luftdurchlässig und hat keinen Rückzug, was leicht zu Fehlern wie unzureichendem Gießen, Rissen oder weißem Mund desGusseisens führen kann.
• - Beim Kokillenguss sind die Arbeitstemperatur der Form, die Gießtemperatur und -geschwindigkeit der Legierung, die Verweildauer desGussteils in der Form und die verwendete Schlichte für die Qualität desGussteils sehr wichtig und müssen streng kontrolliert werden.

Bei der Entscheidung für das Kokillengießen müssen daher folgende Faktoren umfassend berücksichtigt werden: Form und Gewicht desGussteils müssen angemessen sein; es müssen genügend Chargen vorhanden sein; der Termin für die Fertigstellung der Produktionsaufgabe ist zulässig.

Die formgebenden Eigenschaften des Kokillengusses

Metallformen und Sandformen weisen erhebliche Leistungsunterschiede auf. Zum Beispiel haben Sandformen eine Luftdurchlässigkeit, Metallformen dagegen nicht; Sandformen haben eine schlechte Wärmeleitfähigkeit, Metallformen eine gute Wärmeleitfähigkeit, Sandformen haben einen Rückzug, Metallformen dagegen nicht. Diese Eigenschaften der Metallform bestimmen, dass sie ihre eigenen Regeln im Formgebungsprozess desGussteils hat.

Der Einfluss der Änderung des Gaszustands im Hohlraum auf die Formgebung desGussteils: Wenn das Metall gefüllt wird, muss das Gas im Hohlraum schnell abgeleitet werden, aber das Metall hat keine Gasdurchlässigkeit. Solange der Prozess vernachlässigt wird, wird die Qualität desGussteils beeinträchtigt.

Die Merkmale des Wärmeaustauschs während der Erstarrung desGussteils: Sobald das geschmolzene Metall in den Hohlraum eintritt, gibt es Wärme an die Metallwand ab. Das flüssige Metall verliert Wärme durch die Formwand, erstarrt und schrumpft, während die Formwand Wärme gewinnt, die Temperatur erhöht und sich gleichzeitig ausdehnt. Dadurch bildet sich ein „Spalt„ zwischen demGussstück und der Formwand. Bevor das System „Guss-Spalt-Metallform„ die gleiche Temperatur erreicht, kann man davon ausgehen, dass dasGussteil im „Spalt„ abkühlt, während die Metallformwand durch den „Spalt„ erhitzt wird.

Metallformen verhindern die Auswirkung der Schrumpfung auf dieGussteile: Metallformen oder Metallkerne haben keinen Rückzug während des Erstarrungsprozesses derGussteile und verhindern die Schrumpfung derGussteile. Dies ist eine weitere Besonderheit