Sandguss wird zur Herstellung verschiedenster Metallbauteile mit komplexen Geometrien verwendet. Diese Teile können in Größe und Gewicht stark variieren und von einigen Unzen bis zu mehreren Tonnen reichen. Einige kleinere Sandgussteile umfassen Komponenten wie Zahnräder, Riemenscheiben, Kurbelwellen, Pleuel und Propeller. Größere Anwendungen sind Gehäuse für Großgeräte und schwere Maschinenständer. Sandguss ist auch bei der Herstellung von Automobilkomponenten wie Motorblöcken, Motorkrümmern, Zylinderköpfen und Getriebegehäusen üblich.
Sandguss, das am weitesten verbreitete Gießverfahren, verwendet Einweg-Sandformen, um komplexe Metallteile zu formen, die aus fast jeder Legierung hergestellt werden können. Da die Sandform zerstört werden muss, um das als Gussteil bezeichnete Teil zu entfernen, hat Sandguss typischerweise eine geringe Produktionsrate. Das Sandgussverfahren beinhaltet die Verwendung eines Ofens, eines Metalls, eines Modells und einer Sandform. Das Metall wird im Ofen geschmolzen und dann in die Kavität der Sandform gegossen, die durch das Modell gebildet wird. Die Sandform trennt sich entlang einer Trennfuge und der erstarrte Guss kann entnommen werden. Die Schritte in diesem Prozess werden im nächsten Abschnitt genauer beschrieben. Beim Sandguss ist die wichtigste Ausrüstung die Form, die aus mehreren Komponenten besteht. Die Form ist in zwei Hälften geteilt - den Oberkasten (obere Hälfte) und den Widerstand (untere Hälfte), die sich entlang einer Trennlinie treffen. Beide Formhälften befinden sich in einem Kasten, dem sogenannten Formkasten, der selbst entlang dieser Trennlinie geteilt ist. Der Formhohlraum wird gebildet, indem Sand um das Modell in jede Hälfte des Formkastens gepackt wird. Der Sand kann von Hand verpackt werden, aber Maschinen, die Druck oder Schlag verwenden, sorgen für ein gleichmäßiges Packen des Sandes und benötigen viel weniger Zeit, wodurch die Produktionsrate erhöht wird. Nach dem Einfüllen des Sandes und dem Entfernen des Modells verbleibt ein Hohlraum, der die äußere Form des Gussstücks bildet. Einige Innenflächen des Gussstücks können durch Kerne gebildet werden.
Beim Sandguss können fast alle Legierungen verwendet werden. Ein Vorteil des Sandgusses ist die Möglichkeit, Materialien mit hohen Schmelztemperaturen zu gießen, einschließlich Stahl, Nickel und Titan. Die vier gängigsten Materialien, die beim Sandguss verwendet werden, sind unten aufgeführt, zusammen mit ihren Schmelztemperaturen
Materialien Schmelztemperatur
Aluminiumlegierungen 1220 °F (660 °C)
Messinglegierungen 1980 °F (1082 °C)
Gusseisen 1990-2300 °F (1088-1260 °C)
Stahlguss 2500 °F (1371 °C)
Die Materialkosten für Sandguss umfassen die Kosten für das Metall, das Schmelzen des Metalls, den Formsand und den Kernsand. Die Metallkosten ergeben sich aus dem Gewicht des Teils, berechnet aus Teilevolumen und Materialdichte, sowie dem Stückpreis des Materials. Die Schmelzkosten sind auch bei einem größeren Teilegewicht höher und werden vom Material beeinflusst, da einige Materialien teurer zu schmelzen sind. Die Schmelzkosten sind jedoch im Vergleich zu den Metallkosten normalerweise unbedeutend. Auch die verwendete Formsandmenge und damit die Kosten sind proportional zum Gewicht des Teils. Schließlich werden die Kosten für den Kernsand durch die Menge und Größe der Kerne bestimmt, die zum Gießen des Teils verwendet werden.
Vorteile des Sandgussverfahrens
Kann sehr große Teile herstellen
Kann komplexe Formen bilden
Viele Materialoptionen
Niedrige Werkzeug- und Ausrüstungskosten
Schrott kann recycelt werden
Kurze Vorlaufzeit möglich
Anwendungen:
Baumaschinenteile, Gerüstteile, Motorblöcke und Verteiler, Maschinenbasen, Zahnräder, Riemenscheiben, Landwirtschaftsteile, Schiffsteile, medizinische Teile, Hardware, Autoteile usw.
