Im Streben nach extremer Präzision in der modernen Fertigung erlebt ein altes, aber lebendiges Handwerk eine Renaissance: Präzisionsguss.Diese Technik ist in zahlreichen Branchen aufgrund ihrer Fähigkeit zur Herstellung nahezu netzförmiger Komponenten mit komplexen Geometrien unverzichtbar gewordenWas macht diesen jahrtausende alten Prozeß in der modernen Industrie so wichtig?

Das Präzisionsgussverfahren, auch Investitionsguss oder Wachsguss genannt, ist eine bewährte Metallformtechnik.Der grundlegende Prozess besteht darin, ein Wachsmuster zu erzeugen, das identisch mit dem gewünschten Gießwerk istNach der Verhärtung der Schale wird das Wachs weggeschmolzen und hinterlässt einen Hohlraum.Verhärtung in die EndkomponenteDiese Methode erhält die Bezeichnung "Genauigkeit" durch die Herstellung von Teilen mit außergewöhnlicher Maßgenauigkeit, glatten Oberflächen und komplizierten Formen.

Die Ursprünge des Präzisionsgusses gehen bis ins Jahr 3500 v. Chr. zurück in das alte Ägypten und China, wo Handwerker Bienenwachsformen verwendeten, um Schmuck und dekorative Gegenstände zu schaffen.Die Technik fand Anwendungen in allen Zivilisationen, von mittelalterlichen Kirchenglocken und Skulpturen bis hin zur Kanonenherstellung.Heute dient es als kritische Produktionsmethode für Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Medizintechnik.

The term "investment casting" derives from the process of repeatedly applying ceramic coatings to build the shell mold—each layer representing an "investment" that collectively forms a durable structure capable of producing high-quality metal components.

Die Vielseitigkeit des Präzisionsgusses erstreckt sich auf fast alle Anforderungen an Metallbauteile, wobei die Größe die primäre Einschränkung darstellt.Kernkomponenten, Renntechnik, Eisenbahnsysteme, Schiffsmaschinen und Medizinprodukte.Das Verfahren ist hervorragend bei der Herstellung komplexer Formen und minimiert gleichzeitig die Konstruktionsbeschränkungen, beseitigt Zugwinkel und ermöglicht dünne Wände (oft nur 2 Millimeter)In Kombination mit 3D-gedruckten Wachsmustern bietet es noch mehr Gestaltungsfreiheit und kürzere Vorlaufzeiten.

Das Präzisionsgusswerk erzielt im Vergleich zum traditionellen Sandgusswerk eine überlegene Oberflächenveredelung, die sich der Qualität des Druckgusses annähert:

• Druckguss: Ra 0,8 ∼ 3,2 μm
• Präzisionsguss: Ra 1,6 × 6,3 μm
• Sandguss: Ra 12,525 μm

Der Prozess liefert nahezu nette Bauteile, die eine minimale Bearbeitung erfordern, wodurch Materialverschwendung reduziert wird und gleichzeitig komplizierte Designs berücksichtigt werden.Besonders nützlich, wenn ein einzelnes Gießwerk zusammengebaute Bauteile ersetzen kann, beseitigt es Risiken, die mit geschweißten Gelenken verbunden sind, einschließlich Fehlausrichtung und Strukturversagen.

Diese ausgeklügelte Technik beinhaltet dreizehn kritische Phasen:

Ingenieure bewerten CAD-Designs auf Herstellbarkeit und analysieren mit Simulationssoftware Metallfluss- und -verfestigungsmuster.

Wachsinjektionsformen werden über 3 ̊6 Wochen hergestellt, oder alternativ produziert der 3D-Druck Wachsmuster direkt.

Wachsmuster werden an Schranksystemen befestigt, die "Bäume" bilden. Einige Baugruppen enthalten mehr als 100 einzelne Muster.

Mehrere keramische Beschichtungen werden aufgetragen, um eine robuste Formschale durch sequentielle Eintauchen- und Stuckverfahren zu erzeugen.

Hochdruckdampf schmilzt Wachsmuster und hinterlässt saubere Hohlräume.

Schalen werden kontrolliert erhitzt, um Keramik zu sintern und Wärmeschocks beim Metallguss zu verhindern.

Vorgeheizte Schalen erhalten geschmolzenes Metall über Neigung-Gieß-Induktionsöfen für eine optimale Füllung.

Gusse werden in Sandbetten abgekühlt, bis die metallurgischen Phasenwechsel abgeschlossen sind.

Vibrationsgeräte trennen Keramikhülsen von verhärtetem Metall.

Einzelne Gussstücke werden aus Schleusen geschnitten.

Überschüssiges Material zu entfernen und zu schießen, verbessert die Oberflächenqualität.

Koordinierte Messmaschinen und visuelle Kontrollen überprüfen die Maßkonformität.

Fertige Bauteile werden für den Versand oder die vorübergehende Lagerung in eine sichere Verpackung verpackt.