Beim Kokillenguss handelt es sich um einen Gießprozess, bei dem eine spezielle Metallform (Matrize) zur Aufnahme des geschmolzenen, flüssigen Gussmetalls verwendet wird. Es ist zur Herstellung geeignetGussteilein großer Menge. Dieses Gießverfahren wird als Metalldruckguss oder Schwerkraftkokillenguss bezeichnet, da das Metall durch die Schwerkraft in die Form gelangt.
Im Vergleich zum Sandguss, Maskenformguss oder Feinguss, bei dem für jedes Gussstück eine Gussform vorbereitet werden muss, könnten beim Kokillenguss die Gussteile mit den gleichen Formsystemen für jedes Gussteil hergestellt werden.
Das Formmaterial des Dauergusses wird unter Berücksichtigung der Gießtemperatur, der Größe des Gussstücks und der Häufigkeit des Gießzyklus bestimmt. Sie bestimmen die Gesamtwärme, die der Würfel ertragen muss. Feinkörniger Grauguss ist der am häufigsten verwendete Gusswerkstoff. Für sehr große Volumina und große Teile werden auch legiertes Gusseisen, Kohlenstoffstahl und legierte Stähle (H11 und H14) verwendet. Graphitformen können für die Produktion kleiner Stückzahlen aus Aluminium und Magnesium verwendet werden. Bei Legierungen mit höherer Schmelztemperatur wie Kupfer oder Grauguss ist die Lebensdauer der Matrize geringer.
Zur Herstellung beliebiger Hohlkörper werden Kerne auch im Kokillenguss eingesetzt. Die Kerne können aus Metall oder Sand bestehen. Bei der Verwendung von Sandkernen spricht man von semipermanentem Formen. Außerdem ist der metallische Kern sofort nach der Erstarrung zu entfernen; Andernfalls wird die Extraktion aufgrund der Schrumpfung schwierig. Für komplizierte Formen werden manchmal zusammenklappbare Metallkerne (mehrteilige Kerne) in Dauerformen verwendet. Ihre Verwendung ist aufgrund der Tatsache, dass es schwierig ist, den Kern als einzelnes Stück sicher zu positionieren, und aufgrund der wahrscheinlich auftretenden Maßabweichungen nicht weit verbreitet. Daher muss der Konstrukteur bei zusammenlegbaren Kernen grobe Toleranzen für diese Abmessungen vorsehen.
Im regulären Gießzyklus hängt die Temperatur, bei der die Form verwendet wird, von der Gießtemperatur, der Häufigkeit des Gießzyklus, dem Gewicht des Gussteils, der Form des Gussteils, der Wandstärke des Gussteils, der Wandstärke der Form und der Dicke der Formbeschichtung ab. Wenn der Guss mit der kalten Gussform erfolgt, kann es bei den ersten Gussstücken zu Fehlläufen kommen, bis die Gussform ihre Betriebstemperatur erreicht hat. Um dies zu vermeiden, sollte die Form auf Betriebstemperatur vorgewärmt werden, am besten in einem Ofen.
Die Materialien, die normalerweise in Dauerformen gegossen werden, sind Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Kupferlegierungen, Zinklegierungen und Grauguss. Das Stückgewicht liegt bei den meisten Materialien zwischen mehreren Gramm und 15 kg. Bei Aluminium könnten jedoch große Gussteile mit einer Masse von bis zu 350 kg und mehr hergestellt werden. Der Kokillenguss eignet sich besonders für die Massenproduktion kleiner, einfacher Gussteile mit gleichmäßiger Wandstärke und ohne komplizierte Strukturen.
Vorteile des Kokillengussverfahrens:
1. Aufgrund der verwendeten Metallformen erzeugt dieser Prozess ein feinkörniges Gussstück mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften
2. Sie erzeugen eine sehr gute Oberflächengüte in der Größenordnung von 4 Mikrometern und ein besseres Erscheinungsbild
3. Es können enge Maßtoleranzen erreicht werden
4. Es ist wirtschaftlich für die Produktion in großem Maßstab, da der Arbeitsaufwand für die Formvorbereitung reduziert wird
5. Im Vergleich zum Sandguss können Löcher mit kleinem Kern erzeugt werden
6. Einsätze können problemlos eingegossen werden
| Vergleich verschiedener Gießverfahren
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| Artikel | Sandguss | Kokillenguss | Druckguss | Feinguss | Chemisch gebundener Schalenformguss |
| Typische Maßtoleranzen, Zoll | ± .010" | ± .010" | ± .001" | ± .010" | ± .005" |
| ± 0,030 Zoll | ± .050" | ± .015" | ± 0,020 Zoll | ± .015" | |
| Relative Kosten in Menge | Niedrig | Niedrig | Am niedrigsten | Höchste | Mittelhoch |
| Relative Kosten für eine kleine Anzahl | Am niedrigsten | Hoch | Höchste | Medium | Mittelhoch |
| Zulässiges Gussgewicht | Unbegrenzt | 100 Pfund. | 75 Pfund. | Unzen bis 100 Pfund. | Muschelunzen. Bis 250 Pfund. ohne Backen 1/2 Pfund – Tonnen |
| Dünnster gießbarer Abschnitt, Zoll | 1/10" | 1/8" | 1/32" | 1/16" | 1/10" |
| Relative Oberflächengüte | Mittelmäßig bis gut | Gut | Am besten | Sehr gut | Schale gut |
| Relativ einfache Gussform für komplexe Designs | Mittelmäßig bis gut | Gerecht | Gut | Am besten | Gut |
| Relativ einfache Designänderungen in der Produktion | Am besten | Arm | Am ärmsten | Gerecht | Gerecht |
| Auswahl an Legierungen, die gegossen werden können | unbegrenzt | Aluminium- und Kupferbasis bevorzugt | Aluminiumbasis vorzuziehen | Unbegrenzt | Unbegrenzt |
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. Januar 2021