Feinguss

Was ist Feinguss?

Feinguss ist ein Gießverfahren, das Metallteile mit einem verlorenen Modell und einer verlorenen Keramikform herstellt. Für jedes Gussteil wird ein Wachsabbild gefertigt, mit Schichten aus feinem Feuerfestmaterial umhüllt und anschließend durch Ausschmelzen entfernt. Die verbleibende hohle Keramikschale wird gebrannt und mit flüssigem Metall gefüllt. Nach der Erstarrung wird die Schale entfernt und die Gussteile werden vom Gießsystem getrennt.

Da die Form in einem Stück um das Modell herum aufgebaut wird, gibt es keine Formteilung und das Modell muss nicht aus der Form gezogen werden. Daraus ergibt sich die Gestaltungsfreiheit, die das Verfahren von Sand- und Druckguss unterscheidet.

Wirkprinzip

Drei Merkmale erklären die meisten Eigenschaften des Verfahrens:

• Das Modell ist verloren. Hinterschnitte, Innenkanäle und einspringende Konturen lassen sich mit mehrteiligen Werkzeugen, wasserlöslichen oder keramischen Kernen abbilden, weil das Modell nie aus der Form gezogen werden muss.
• Die Form ist eine dünne, heiße, inerte Keramik. Die feine Frontschicht bildet Oberflächendetails ab; der Abguss in die vorgewärmte Schale lässt das Metall in dünne Querschnitte laufen, bevor es erstarrt.
• Nahezu jede gießbare Legierung ist möglich. Die Schale hält den Gießtemperaturen von Stählen, Nickel- und Kobaltlegierungen ebenso stand wie denen von Aluminium- und Kupferlegierungen.

Der vollständige Ablauf ist im Abschnitt Fertigungsprozess beschrieben.

Geschichtliche Entwicklung

Das Wachsausschmelzverfahren zählt zu den ältesten Formgebungsverfahren für Metalle; so gegossene Objekte aus Kupferlegierungen sind seit mehr als fünftausend Jahren bekannt, und das Verfahren wurde in vielen Kulturen für Skulpturen, Schmuck und Kultgegenstände genutzt. Die industrielle Anwendung begann Anfang des 20. Jahrhunderts mit Dentalguss und weitete sich in den 1940er-Jahren rasch aus, als Flugtriebwerke komplexe Teile aus schwer zerspanbaren Legierungen erforderten. Ab den 1950er-Jahren ersetzte die Keramikschale die frühere Kompaktform und ermöglichte eine mechanisierte Fertigung in größerem Maßstab. Seither haben Vakuumschmelzen, Keramikkerne, Erstarrungssimulation und gedruckte Modelle das Teilespektrum erweitert.

Fertigungstechnische Merkmale

Dies sind allgemeine Merkmale des Verfahrens. Was eine bestimmte Gießerei erreicht, hängt von Ausrüstung, Legierungen und Erfahrung ab und ist für jedes Teil zu bestätigen.

Stückzahlen und Wirtschaftlichkeit

Die Kosten eines Feingussteils setzen sich aus dem Werkzeug (Wachsspritzwerkzeug), arbeits- und energieintensiven Prozessschritten, der Legierung sowie Nachbearbeitung und Prüfung zusammen. Das Werkzeug ist meist günstiger als Druckguss- oder Schmiedewerkzeuge, aber nicht vernachlässigbar; sehr kleine Stückzahlen werden daher oft mit gedruckten oder gefrästen Modellen gefertigt. Attraktiv wird das Verfahren, wenn es Zerspanung, Schweißen oder Montage einspart: Zu vergleichen sind die Gesamtkosten des fertigen Bauteils, nicht der Kilopreis des Gussteils. Die Seite Verfahrensvergleich stellt Feinguss den wichtigsten Alternativen gegenüber.