1998 LS 8.3 Gussverfahren

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Gießen

Beim Gießen fließt die Metallschmelze sehr schnell in die Hohlform. Die Luft in der Muffel entweicht durch die Gusskanäle, weil sie wegen der hohen Geschwindigkeit der Schmelze nicht durch die Poren der Einbettmasse entweichen kann.

Kohäsion (Legierung zu Legierung) > Adhäsion (Legierung zu Einbettmasse)

Ohne zusätzlichen Druck kann die Schmelze keine feinen Strukturen wie Kronenränder oder Klammerspitzen ausfüllen. Im geschmolzenen Zustand neigen metallische Werkstoffe dazu, sich zu Kugeln zusammenzuziehen, weil ihre Anziehungskraft zueinander stärker ist als zur Einbettmasse (siehe Bild links, Kohäsion ist die Anziehung zwischen gleichartigen Molekülen). Das Gegenteil ist Adhäsion (Adhäsion die Anziehung zwischen ungleichartigen Molekülen). Das bedeutet, die Schmelze muss durch Druck in die feinen Strukturen gepresst werden, was durch Druckluft oder Zentrifugalkraft geschehen kann.

Fliehkraftgießen / Schleudergießen

Funktionsweise

Schleudergussverfahren

Beim Schleuderguss mit Induktionsschmelzverfahren wird die Legierung in einem Tiegel mithilfe eines Induktionsofens geschmolzen. Ein Hochfrequenzstrom erzeugt ein magnetisches Feld, das die Legierung schnell und gleichmäßig erhitzt (siehe Schmelzverfahren). Nach Erreichen des Schmelzpunktes wird der Tiegel in ein Schleudergussgerät geklemmt. Durch die schnelle Rotation der Maschine wird die geschmolzene Legierung in die vorbereitete Gussform geschleudert. Dies ermöglicht eine präzise und gleichmäßige Verteilung des Materials.

Die Kraft, die auf die Legierung wirkt, nennt man Zentrifugalkraft. Die Zentrifugalkraft, auch Fliehkraft genannt, ist eine Scheinkraft (s.Scheinkraft), die in einem rotierenden Bezugssystem auftritt. Wenn sich ein Körper mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn bewegt, scheint auf ihn eine Kraft zu wirken, die ihn nach außen, weg vom Zentrum der Drehbewegung, drückt.

Scheinkraft: Diese Kraft ist nicht real in dem Sinne, dass sie von einer physischen Wechselwirkung herrührt, sondern sie resultiert aus der Trägheit (s. Trägheit) des Körpers, der bestrebt ist, seine geradlinige Bewegung beizubehalten.

Beispiel: Wenn man einen Ball an einer Schnur befestigt und im Kreis bewegt, wird der Ball gezwungen auf der Kreisbahn zu bleiben, da er an der Schnur befestigt ist. Lässt man die Schnur los, fliegt der Ball gerade weg.

Trägheit: Trägheit ist das Prinzip, dass ein Körper in Ruhe bleiben will, wenn er in Ruhe ist, und sich gleichförmig weiterbewegen will, wenn er in Bewegung ist. Das bedeutet, ein Gegenstand ändert seine Bewegung nur, wenn eine Kraft auf ihn wirkt.

Beispiel: Ein fahrendes Auto: Wenn das Auto plötzlich bremst, will dein Körper weiter nach vorne bewegen. Sie spüren, wie Sie nach vorne gezogen werden, weil Ihr Körper in Bewegung bleiben will.

Formel zur Berechnung der Zentrifugalkraft:

Die Zentrifugalkraft kann durch folgende Formel berechnet werden:

[math]\displaystyle{ F_{Zf} = m \times r \times \omega^2 }[/math]

mit

[math]\displaystyle{ F_{Zf} }[/math] Zentrifugalkraft

m Masse

r Radius

[math]\displaystyle{ \omega }[/math] Winkelgeschwindigkeit

Fz = Masse x Winkelgeschwindigkeit^2 x Radius

Die Winkelgeschwindigkeit beschreibt, wie schnell sich ein Objekt um einen Punkt dreht. Die Winkelgeschwindigkeit wird oft der Einheit "Umdrehungen pro Sekunde" gemessen.

Erklärvideos

Vakuum-Druckguss Gussverfahren

Funktionsweise

Vakuum-Druckguss Gießgerät

Beim Vakuum-Druckguss wird die Form durch eine Kombination aus Schwerkraft und Druckluft gefüllt. Dabei wird das Metall in eine evakuierte ("möglichst luftleeren") Hohlform (Muffel) gedrückt und gesaugt. Das System besteht aus einem beweglichen Kessel, der einen Ofen, der ein Induktionsschmelzgerät enthält. Im Ofen befindet sich ein Tiegel für die zu schmelzende Legierung.

Nach dem Aufschmelzen der Legierung wird die vorgewärmte Muffel auf den Tiegel gesetzt, der Kessel wird verschlossen und möglichst luftleer gepumpt, wodurch auch die Muffel mit dem Formhohlraum evakuiert wird. Anschließend wird der Kessel um 180° geschwenkt, wodurch die Schmelze aus dem Tiegel in den Formhohlraum fließt (also durch die Schwerkraft) und mit Druckluft in die feinsten Teile des Formhohlraums gedrückt wird.

Vakuum-Druckguss Gießgerät

Video der Zahntechniker Meisterschule Berlin zum Thema „Gießen mit der Heracast iQ“

Video zum Schmelzen und Gießen mit der Heracast iQ.