Lost Foam Casting wird häufig für den Metallguss verwendet, einschließlich einiger komplex geformter Metallteile.
In diesem Artikel stellen wir Ihnen das Lost-Foam-Gießen im Detail vor. Sie erfahren, wie es funktioniert, welche Vorteile es bietet und welche Metalle mit diesem Verfahren gegossen werden können.
Was ist Lost Foam Casting?
Lost Foam Casting, auch bekannt als Vollformguss oder Verdunstungsmodellguss, beruht auf dem folgenden Prinzip. Es wird ein Schaumstoffmodell anstelle des traditionellen Holz- oder Metallmodells verwendet. Eine spezielle feuerfeste Beschichtung wird auf die Oberfläche des Modells aufgetragen. Nach dem Trocknen wird das Modell in trockenem Sand eingegraben und die Form wird durch Rütteln und Verdichten geformt. Dann wird das flüssige Metall hineingegossen.
Während des Gießens vergast das Schaumstoffmodell schnell und verbrennt unter der Einwirkung von flüssigem Metall mit hoher Temperatur. Das flüssige Metall nimmt den Platz des ursprünglichen Schaumstoffmodells ein. Nach dem Abkühlen und Erstarren wird das Gussteil geformt.
Das Lost Foam Gießverfahren
Hier sind die einzelnen Schritte des Lost-Foam-Gießverfahrens:
1. die Erstellung von Mustern
Ein Schaumstoffmodell (in der Regel aus Polystyrol) wird durch Gießen oder maschinelle Bearbeitung erstellt. Das Modell sollte dieselbe Form und dieselben Abmessungen haben wie der gewünschte endgültige Guss.
2.Muster Montage
Mehrere Schaumstoffmuster können zu komplexen Teilen zusammengesetzt werden. Tore, Setzstufen und Kufen werden mit Klebstoff an der Vorlage befestigt.
3. die Beschichtung
Das Schaumstoffmuster wird mit einem feuerfesten Material (z. B. Siliziumdioxid oder Zirkon) beschichtet, um eine dünne Keramikschale zu bilden. Diese Beschichtung hilft, das Eindringen von Sand zu verhindern und sorgt für eine glatte Oberfläche.
4. trocknen
Das beschichtete Schaumstoffmuster wird getrocknet, um Feuchtigkeit zu entfernen und die Keramikschale zu stärken.
5. gießen
Das getrocknete Modell wird in eine Küvette oder einen Formkasten gelegt und mit ungebundenem Sand umgeben. Der Sand wird durch Vibration verdichtet, um sicherzustellen, dass er das Modell vollständig unterstützt.
6. gießen
Geschmolzenes Metall (wie Aluminium, Stahl oder Eisen) wird in die Form gegossen. Durch die Hitze des geschmolzenen Metalls verdampft das Schaumstoffmuster, das durch die beschichtete Schale entweicht und in den Sand entweicht.
7.Kühlung
Das geschmolzene Metall erstarrt in der Sandform und nimmt die Form des Schaumstoffmusters an.
8.Shakeout
Sobald das Metall abgekühlt und erstarrt ist, wird die Sandform herausgebrochen, um das Gussteil freizulegen.
9. reinigen und veredeln
Das Gussteil wird gereinigt, um eventuelle Sandreste zu entfernen, und überschüssiges Material (wie Anschnitte und Speiser) wird abgeschnitten. Weitere Nachbearbeitungsschritte wie Schleifen, Bearbeiten und Wärmebehandlung können durchgeführt werden.
10.Inspektion
Das fertige Gussteil wird mit Techniken wie Röntgen, Ultraschall oder Farbeindringprüfung auf Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität und innere Mängel geprüft.
Verwendete Materialien
Das Lost-Foam-Gießen mit seinen einzigartigen technologischen Vorteilen ist für das Gießen einer Vielzahl von Metallwerkstoffen geeignet. Im Folgenden finden Sie die Anwendungsmerkmale einiger gängiger Metallwerkstoffe für das Lost-Foam-Gießen.
Gusseisen
Gusseisen hat hervorragende Gusseigenschaften. Es hat eine gute Fließfähigkeit, wodurch es die komplexen Hohlräume von Schaumstoffmodellen beim Lost-Foam-Gießen gut ausfüllen kann. Außerdem hat Gusseisen eine relativ geringe Schrumpfungsrate, was die Tendenz zur Verformung und Rissbildung von Gussstücken während der Erstarrung verringert.
Stahlguss
Stahlguss zeichnet sich durch hohe Festigkeit und hohe Zähigkeit aus und kann großen Belastungen und Stößen standhalten. Er ist gut schweißbar, was die Reparatur und den Zusammenbau von Gussteilen in einem späteren Stadium erleichtert.
Aufgrund seines hohen Schmelzpunktes erfordert Stahlguss jedoch höhere Gießtemperaturen beim Lost-Foam-Gießen und bessere feuerfeste Eigenschaften der Schlichte.
Aluminiumlegierung
Beim Gießen von Aluminiumlegierungen im Lost-Foam-Verfahren ist der thermische Effekt auf das Schaumstoffmodell gering, da der Schmelzpunkt der Aluminiumlegierung relativ niedrig ist. Dies ist vorteilhaft für die Aufrechterhaltung der Integrität des Modells und die Verringerung von Problemen wie Modellverformung und schlechte Vergasung. Außerdem können mit diesem Verfahren dünnwandige und komplex geformte Gussteile aus Aluminiumlegierungen hergestellt werden, was die Materialausnutzung verbessert und die Produktionskosten senkt.
Kupferlegierung
Das Lost-Foam-Gießen kann die komplexen Formen und feinen Strukturen von Gussteilen aus Kupferlegierungen genau nachbilden. Bei einigen elektrischen Steckverbindern und Instrumententeilen mit besonderen Formanforderungen kann es die nachfolgenden Verarbeitungsprozesse reduzieren und die Produktionseffizienz verbessern.
Die gute Durchlässigkeit der Form begünstigt die Ableitung von Gas in der Kupferlegierungsflüssigkeit, wodurch Defekte wie Poren reduziert und die Qualität der Gussteile verbessert werden.
Darüber hinaus können auch einige spezielle Legierungsmaterialien im Lost Foam-Verfahren gegossen werden, wie z.B. Nickelbasislegierungen und Titanlegierungen. Aufgrund ihres hohen Schmelzpunkts und ihrer starken Aktivität stellen diese Legierungen jedoch strengere Anforderungen an das Gießverfahren und die Werkstoffe, und es müssen besondere Maßnahmen ergriffen werden, um die Qualität der Gussteile zu gewährleisten.
Vorteile von Lost Foam Casting
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Hohe Designfreiheit
Das Lost-Foam-Gießen kann Schaumstoffmodelle direkt nach komplexen Entwürfen herstellen und ermöglicht die Produktion von Gussteilen mit komplizierten Formen und präzisen Strukturen. Da der Entformungswinkel nicht berücksichtigt werden muss, können mit dieser Technologie problemlos komplexe Strukturen wie innere Hohlräume, Sacklöcher und gekrümmte Oberflächen gegossen werden.
Darüber hinaus eignet sich dieses Verfahren hervorragend für die Herstellung von Gussteilen mit integrierter Struktur, da es den Bedarf an Montage und Schweißen effektiv reduziert. Dies erleichtert die Produktion und verbessert sowohl die Produktionseffizienz als auch die Produktqualität.
Kosten - Effektiv
Lost - Foam Casting senkt die Produktionskosten in mehrfacher Hinsicht.
Niedrige Werkzeugkosten: Es spart Kosten bei der Herstellung und Wartung von Formen und eignet sich besonders für die Produktion von Kleinserien und Sonderanfertigungen.
Hohe Materialausnutzung: Bei der Verwendung von nicht gebundenem Sand kann der Sand recycelt werden, was den Materialverbrauch und die Produktionskosten reduziert.
Niedrigere Arbeitskosten: Mit dem einteiligen Spritzgussverfahren wird die Anzahl der zusammengesetzten Teile reduziert, was Arbeits- und Montagekosten spart.
Hohe Produktionseffizienz
Die Schaumstoffmodelle im Lost-Foam-Gießverfahren können schnell hergestellt werden, wodurch es sich hervorragend für die Massenproduktion und die automatisierte Produktion eignet, was den Produktionsumfang und die Effizienz effektiv erhöht. Während der Gieß- und Erstarrungsphasen dieses Prozesses muss das Modell nicht entfernt werden. Diese Eigenschaft vereinfacht die sonst mühsamen Gießverfahren erheblich und reduziert die Arbeitsabläufe und Zeitkosten.
Darüber hinaus können mehrere komplexe Teile gleichzeitig im selben Sandkasten gegossen werden, wodurch Platz und Ressourcen optimal genutzt werden und die Produktionseffizienz weiter gesteigert wird.
Geeignet für verschiedene Materialien und Gussbedingungen
Es ist für eine Vielzahl von Metallmaterialien wie Aluminiumlegierungen, Gusseisen, Sphäroguss, Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Kupferlegierungen geeignet.
Hohe Gusspräzision
Das Schaumstoffmodell ist fast eine 1:1-Replikation des endgültigen Gussteils, mit einer geringen Schrumpfungsrate und hoher Maßgenauigkeit (normalerweise bis zu ±0,2 - 0,5 mm). Neben der hohen Präzision ist auch die Oberflächenbeschaffenheit des Gussteils gut, wodurch der Bearbeitungsaufwand reduziert werden kann.
Lost Foam Casting VS Sand Casting
Verloren - Schaumguss und Sandguss unterscheiden sich in Aspekten wie Gussformen, Gussgenauigkeit und Kosten. Im Folgenden werden einige ihrer wichtigsten Eigenschaften verglichen:
Schimmelpilze
Lost - Schaumstoff Gießen: Das Modell besteht aus expandierbarem Polystyrolschaum. Das Modell muss nicht entfernt werden, sondern vergast direkt und verschwindet während des Gießvorgangs. Daher müssen für Gussteile mit komplexen Formen keine komplexen Trennflächen und Kernziehmechanismen entworfen werden, was den Formenbau erheblich vereinfacht und die Kosten und Herstellungszyklen reduziert.
Sandguss: In der Regel müssen feste Formen wie Holzformen und Metallformen hergestellt werden. Bei Gussteilen mit komplexen Formen ist die Struktur der Form komplex, die Herstellung schwierig und die Kosten hoch. Außerdem ist die Lebensdauer der Form begrenzt. Bei der Herstellung einiger Kleinserien und komplex geformter Gussteile machen die Formkosten einen relativ hohen Anteil aus.
Gussgenauigkeit
Lost - Schaumstoff Gießen: Aufgrund der hohen Maßgenauigkeit des Modells und der fehlenden Entformung während des Gießprozesses wird eine Beschädigung der Sandform beim Entformen vermieden. Daher haben die Gussteile eine hohe Maßgenauigkeit, eine gute Oberflächenqualität und geringe Bearbeitungszugaben und können Gussteile mit komplexen Formen und hohen Anforderungen an die Maßgenauigkeit herstellen, wie z.B. Motorblöcke und Zylinderköpfe für die Automobilindustrie.
Sandguss: Die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität von Gussteilen ist aufgrund von Faktoren wie der Formgenauigkeit und dem Gießverfahren relativ gering, und die Bearbeitungszugaben sind groß. Bei einigen komplex geformten Gussteilen ist es schwierig, eine hohe Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität zu gewährleisten.
Produktionskosten
Lost - Schaumstoff Gießen: Die Investition in die Ausrüstung ist relativ groß und die Kosten für die Modellmaterialien sind relativ hoch. Bei der Massenproduktion komplexer Gussteile sind die Gesamtkosten jedoch aufgrund der geringeren Kosten für den Formenbau, der geringeren Arbeitsstunden und der geringeren Bearbeitungskosten niedrig. Bei der Kleinserienproduktion ist der Kostenvorteil jedoch nicht offensichtlich, da die Modellmaterialien nicht wiederverwendet werden können.
Sandguss: Die Ausrüstung und das Verfahren sind relativ einfach, und die Anfangsinvestition ist gering. Für die Kleinserienproduktion sind die Kosten relativ niedrig. Aber bei der Massenproduktion komplexer Gussteile sind die Gesamtkosten aufgrund der hohen Kosten für den Formenbau, der vielen Arbeitsstunden für das Gießen und der hohen Bearbeitungskosten hoch.
Größe und Gewicht der Teile
Lost - Schaumstoff Gießen: Sie ist gut für die Maßgenauigkeit und das Formen komplexer Formen von kleinen Produkten geeignet und hat auch eine gewisse Produktionskapazität für große Produkte.
Sandguss: Sandguss verfügt über ein ausgereiftes Verfahren und reiche Erfahrung in der Herstellung großer Produkte und kann verschiedene supergroße Gussteile produzieren.
Wie kann Manek helfen?
Bei Manek bieten wir unseren Kunden eine Reihe von maßgeschneiderten Dienstleistungen speziell für Metalle an, darunter Feinguss, Lost-Foam-Guss, Sandguss, Druckguss, CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung sowie verschiedene Oberflächenbehandlungen.
Wir bieten auch eine Vielzahl anderer Fertigungsmöglichkeiten. Sie können kostenlos Angebote einholen, z.B. für 3D-Druck, Kunststoffspritzguss und Pulverbeschichtung.
