Kerne Gießen

Gusskerne

Bei niedrigschmelzenden Legierungen, wie z.B.. Nach dem Gießen werden die Kerne aus dem Gussteil entfernt. Die Kerne bilden beim Gießen Hohlräume und Rückschnitte an Gussteilen.

Diese werden als verlorene Kerne aus einer Mischung von Formmassen eingesetzt.

Gießerei

Die Kerne sind Bestandteile einer Matrize zur Bildung von Innen- und Aussenkonturen bei grösseren Einschnitten. Die Produktion läuft in der Regel in getrennten Produktionsbereichen ab. Auch die Kerne haben besondere technische Aufgabenstellungen zu bewältigen. Eine nach wie vor gängige Aufteilung in Prozesse zur Formen- und Kernfertigung ist trotz einiger technischer Eigenheiten nicht mehr vollständig anwendbar.

Beispielsweise werden sowohl Werkzeuge als auch Kerne mit den Prozessen auf der Grundlage von kalthärtenden Formmassen hergestellt. Das Maskenformverfahren wird auch für die Form- und Kernfertigung eingesetzt. Ähnlich wie bei der Formenherstellung werden Kerne für den Einmalgebrauch (verlorene Kerne) und dauerhafte Kerne, die mehrfach verwendet werden können, nach ihrer Brauchbarkeit unterschieden. Permanente Kerne können hinsichtlich ihrer Form nur bedingt eingesetzt werden.

Die Sintergefahr am Gussstück, der schwierige Aushub nach dem Guss und die Schrumpfgefahr stellen weitere Schwierigkeiten dar. Die Kerne können je nach Verwendungszweck wie folgend klassifiziert werden:

Wasserlösliche Kerne für die Giessereitechnik

Wasserverdünnbare, salzhaltige Kerne werden bei der Fertigung komplexer Gussteile in der Giessereitechnik verwendet und weisen viele Vorzüge gegenüber konventionellen Sandbohrkernen auf. In der Gießerei-Technik wird ein sogenannter Solarkern bei der Fertigung von Gussstücken als Platz träger für Kavitäten in der Gussform verwendet. Im Vergleich zu konventionellen Gusskernen haben Solarkerne den Vorzug, dass sie aufgrund ihrer wasserlöslichen Eigenschaften völlig rückstandslos gespült werden können.

Das steigert die Produktionssicherheit und die Gussteilqualität. Der wasserlösliche, salzbasierte Gießkern in Ringausführung wird in der herkömmlichen Preßtechnik gefertigt. Während der Produktion der Gießkerne werden die keramischen Basen beobachtet und eine Materialentwicklung auf der Grundlage von speziellen Salzgemischen verwendet. Die kontinuierliche Fortentwicklung der Anlagen ermöglicht heute den Einsatz von Salzkernen im Druckguss.

Günstigere Gussteile in großen Formaten

Zum Beispiel bei der Firma in Friedberg. So ist das Flagschiff "VX 4000" ein stolzer 20 Meter breiter, fast 8 Meter tiefer und 4 Meter hoher Drucker - nicht immer ein Desktop. Anstatt Metallpulver mit Hilfe von Laserstrahlung zu Fertigteilen zu verschmelzen, werden hier Modelle aus Kunststoff für den Feinguß oder Gussformen und Kerne für den Sandguß hergestellt.

Damit wird die Gießereiarbeit vereinfacht und das Resultat gesteigert. Bislang mussten zunächst für den Feinguß Wachs ( "Positiv") produziert werden. Bei Voxeljet wird dieses Phänomen durch den Einsatz von 3-D bedruckten Kunststoffmodellen vermieden. Fertigmodelle können in den nachfolgenden Fertigungsschritten wie die herkömmlichen Modellwachse behandelt werden: Sie werden zunächst alternierend in Keramikschlämme eingetaucht und geschliffen.

Dies wird so lange fortgesetzt, bis eine Schichtstärke erzielt ist, die dem nachfolgenden Giessdruck standhält. Ab 700 C brennen sie fast rückstandslos - mit geringerem Ausstoß. Ein anderer Pluspunkt des Materials: Es expandiert nicht beim Abbrennen. Selbst die feinsten Gebilde innerhalb der Form brechen nicht. So hat Voxeljet zum Beispiel für Kunden Abgasanlagen mit Turboschrauben produziert.

"Aufgrund der komplizierten Strukturen und kurzer Lieferzeiten war die Fertigung von Modellanlagen und Kernkomponenten für den Präzisionsguss, wie es bei Kleinserien üblich ist, nicht möglich", erläutert Johannes Pesch, Leiter Business Development & Investor Relations. Voxeljet fertigt auch Gussformen und Kerne für den Sandstrangguss (Negative) voll automatisch und ohne Werkzeug. Je grösser das Teil und je grösser die Planmenge, umso schneller wird der Sandabguss dem Präzisionsguss vorziehen.

Nach Voxeljet sind Fertigformen für fast jedes in Sand gießbare Material geeignet. Bedruckte Gussformen und Kerne können mit konventionellen Gussformen verbunden werden (Hybridguss). Zusätzlicher Pluspunkt von Form- und Kerndruck: Da auch komplizierte geometrische Anforderungen mit Hinterschnitten realisiert werden können, wird der Aufwand für die Nachbearbeitung des fertiggestellten Gussteils merklich verringert.

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