OEM-VERLUSTSCHAUM-GIEßVERFAHREN – EINFÜHRUNG 

Dieses Verfahren ist auf Gussteile aus Sphäroguss QT400-18, QT600-3, Grauguss, Stahl, Aluminium und Kupferlegierungen anwendbar, insbesondere für integrierte Gehäuse mit komplexen Strukturen mit mehreren Hohlräumen. Es werden die Maßgenauigkeit CT7–CT9 und die Oberflächenrauheit Ra6,3–25 µm erreicht, was im Vergleich zum Tonguss eine höhere Gesamtgenauigkeit ergibt und die Oberflächenqualität unter bestimmten Bedingungen mit dem Schalenguss vergleichbar ist.

Grundprinzip des Formens

Ein einzelner Block aus Polystyrolschaummodellen (Guss, Angusssystem und Gewinne zu einem Ganzen verklebt) ist mit einer feuerfesten Beschichtung überzogen, um ihn vor trockenem Sand zu isolieren und Pyrolysegase zu entfernen, die beim Ausbrennen des Schaums entstehen. Trockener Sand enthält keinen Ton, Harze oder andere Bindemittel; Durch den Unterdruck werden lose Sandkörner verdichtet und fixiert, so dass eine starre Form entsteht. Wenn die Hochtemperaturschmelze mit dem Schaum in Kontakt kommt, kommt es zu thermischer Spaltung, Verdampfung und Verbrennung des EPS. Durch ein Vakuumsystem wird eine große Menge an Gasen durch die Poren der Beschichtung entfernt. Die Schmelze füllt kontinuierlich den Formhohlraum und ersetzt das Schaumvolumen. Nach dem Abkühlen wird das Vakuum entfernt, der trockene Sand zerbröckelt spontan und die Gussteile können unversehrt entnommen werden.

Rohstoffsystem

3.1 Materialien für Polystyrolschaummodelle

EPS-Granulat: Standard für Sphäroguss, Grauguss und Aluminiumguss mit einer Dichte von 18–20 kg/m³. Die Korngröße sollte 1/9 der Mindestwandstärke des Gussteils nicht überschreiten, der Vorschäumkoeffizient sollte das 40- bis 60-fache betragen.

STMMA- und EPMMA-Copolymer: Wird speziell für Stahlgussteile verwendet, um Aufkohlungsfehler auf der Oberfläche der Gussteile zu reduzieren.

3.2 Feuerfeste Beschichtung

Besteht aus feuerfestem Pulver (Quarzmehl, Bauxit, Zirkonpulver), Bindemittel, Suspensionsmittel und Funktionszusätzen. Die Beschichtung wird mit Pinsel oder Spray in 2-3 Schichten auf die Schaumoberfläche aufgetragen und in Niedertemperaturöfen vollständig getrocknet. Es verhindert das Eindringen von Metall, unterstützt Schaummodelle, leitet Pyrolysegase und verhindert das Eindringen von Sand in den Formhohlraum.

3.3 Trockener Gießereisand

Reiner gewaschener Quarzsand, frei von Feuchtigkeit, Ton- und Harzbindemitteln. Für Eisenmetalle wird grober Sand verwendet, für Aluminiumlegierungen feiner Sand. Abfallsand ist nicht durch organische Bindemittel verunreinigt und kann nach dem Sieben und Abkühlen unendlich oft regeneriert werden.

Kompletter technologischer Prozess

4.1 Herstellung und Montage von Schaumstoffmodellen

EPS-Granulat wird vorgeschäumt, ausgehärtet und zu individuellen Schaummodellen geformt; Für kleinformatige Produkte können Modelle auf CNC-Maschinen aus Schaumstoffplatten hergestellt werden.

Separate Schaumstoffelemente (Gussteil, Angussschale, Speiser und Profite) werden zu einem einzigen Modellblock zusammengeklebt, um Lücken an den Verbindungsstellen zu vermeiden.

4.2 Aufbringen der feuerfesten Beschichtung und Trocknung

Der gesamte Modellblock wird mit einer speziellen Beschichtung für vergaste Modelle in 2-3 Schichten getaucht oder gesprüht und anschließend in Niedertemperaturöfen vollständig getrocknet. Durch Restfeuchtigkeit bilden sich beim Ausgießen Gasblasen.

4.3 Dreidimensionale Vibrationsverdichtung in einer Vakuumflasche

Installieren der Muffel auf einem Rütteltisch, Auflegen der unteren Sandschicht mit einer Dicke von 50–100 mm und Verdichten durch Rütteln;

Platzieren eines vollständig getrockneten Schaumstoff-Modellblocks in der Flasche; Schichtweises Verfüllen mit trockenem Sand mit synchroner triaxialer (X/Y/Z) Vibration für 30–60 Sekunden, um alle inneren Hohlräume, Rippen und kleinen Löcher vollständig zu füllen;

Verschließen des oberen Teils des Kolbens mit Kunststofffolie und Anschließen einer Vakuumpumpe, um den Unterdruck auf dem Niveau von -0,04...-0,08 MPa zu stabilisieren; Der atmosphärische Druck fixiert den losen Sand in einer starren Form.

4.4 Befüllung mit kontinuierlicher Evakuierung

Ein Vakuum wird aufrechterhalten, während geschmolzenes Eisen, Stahl oder Aluminium gleichmäßig gegossen wird. Der Schaum wird kontinuierlich vergast und das Vakuum entfernt gleichzeitig die Spaltrauchgase, wodurch eine stabile Füllung der Form gewährleistet wird, bis die Gewinne vollständig gefüllt sind.

4.5 Abkühlen, Umkippen und Ausschlagen des Kolbens

Nachdem die Gussteile vollständig erstarrt und abgekühlt sind, wird das Vakuum abgeschaltet und der Unterdruck entfernt. Der Kolben kippt um; Ungebundener trockener Sand zerbröckelt spontan und löst sich vom Guss. Der Abfallsand wird gesiebt, gekühlt und dem nächsten Produktionskreislauf wieder zugeführt.

4.6 Reinigung und Wärmebehandlung

Entfernung integrierter Schaumangusskanäle und -polster, Kugelstrahlen zur Entfernung von Beschichtungsrückständen von Oberflächen. Gussteile aus duktilem Gusseisen (QT400-18, QT600-3) werden je nach Bedarf geglüht oder normalgeglüht, anschließend einer Kontrolle der Abmessungen und mechanischen Eigenschaften unterzogen und zur Lagerung geschickt.