Der Schleuderguss ist ein Verfahren, das Komponenten von herausragender Qualität hervorbringt. Es hat sich als bewährte Technologie in Anwendungen wie Kompressorgehäusen von Düsentriebwerken, Hydroverschleißteilen, militärischen Produkten und anderen hochzuverlässigen Einsatzbereichen etabliert. Lassen Sie uns tiefer in die Welt dieser jahrhundertealten Produktionsmethode eintauchen.
Die Ursprünge des Schleudergusses reichen bis ins Jahr 1809 zurück, als das erste Patent für dieses Verfahren in England erteilt wurde. Fast vier Jahrzehnte später wurde in Baltimore erstmals Schleuderguss eingesetzt, um Gusseisenrohre zu fertigen.
Heute wird das Schleudergussverfahren vorwiegend zur Herstellung zylindrischer Komponenten höchster Integrität genutzt und ist eine bevorzugte Wahl für die Herstellung von geschleuderten und mechanischen Rohren, Ringen, Lagern, Rollen, Buchsen, Kugelventilen und Wellenhülsen oder Hülsen. Doch was ist Schleuderguss und welche Vorteile bietet er?
Schleuderguss, erklärt:
Dieses Verfahren nutzt die Zentrifugalkraft – eine Hochgeschwindigkeitsrotation –, um Druck auf das in eine Form gegossene geschmolzene Metall auszuüben. Die Zentrifugalkraft verteilt das geschmolzene Metall in der Kokille mit einem Druck, der fast das 100-fache der Schwerkraft beträgt. Die Form rotiert so lange, bis das gesamte Gussstück erstarrt ist. Die hohen Gaskräfte, die während dieses Gießvorgangs wirken, zwingen weniger dichte Materialien und Verunreinigungen an den inneren Umfang des Teils. Diese werden anschließend durch Bearbeitung entfernt, und die mit Gas und Porosität verbundenen Fehler werden minimiert.
Der Ablauf des Zentrifugalverfahrens:
Vor dem Gießen des flüssigen Metalls muss die Kokille vorgewärmt werden. Die anfänglichen Formtemperaturen variieren stark je nach Gussstück, Formdicke und Wanddicke des Rohrgussstücks. Die Anfangstemperatur der Form beeinflusst nicht die Struktur des Gussstücks.
Nach dem Gießen muss das Gussstück erstarren, was durch Besprühen des Außendurchmessers mit Wasser beschleunigt werden kann. Die Erstarrung beginnt am Außendurchmesser des Gussstücks, der in Kontakt mit der Form steht, und setzt sich nach innen bis zum Innendurchmesser fort. Die gerichtete Erstarrung, beginnend an der Außenfläche, die die Metallform berührt, sorgt für eine einwandfreie Gussqualität ohne Hohlräume und Einschlüsse. Die Zentrifugalkraft erzeugt ein hohlzylindrisches Produkt ohne Wandstärkeschwankungen.
Vertikale vs. Horizontale Zentrifugalverfahren
Grundsätzlich unterscheidet man zwei Arten von Zentrifugalverfahren: das vertikale und das horizontale Verfahren.
Beim vertikalen Zentrifugalverfahren dreht sich die Kokille um die vertikale Achse. Diese Methode eignet sich für Gussstücke mit einem Außendurchmesserprofil, das durch die Schleuderform begrenzt ist. Die Länge des Innendurchmessers und die Wandstärke variieren je nach der in die Kokille gegossenen Metallmenge.
Das horizontale Zentrifugalverfahren kommt bei langen zylindrischen Teilen zum Einsatz, bei denen die Länge deutlich größer ist als der Außendurchmesser. Diese Teile können bis zu 3 Meter lang sein. Ähnlich wie beim vertikalen Verfahren bestimmt das Innenmaß der Druckform den Außendurchmesser, während die Menge des in die Form gegossenen Metalls den Innendurchmesser bestimmt.
Vorteile des Schleudergussverfahrens
Der Schleuderguss hat sich als wirtschaftliche Methode für die Herstellung komplexer Formen bewährt. Im Vergleich zu geschmiedeten und gegossenen Teilen erfordert er weniger Bearbeitungsaufwand und ist kostengünstiger.
Zusätzlich weisen Produkte, die mittels Schleudergussverfahren hergestellt werden, folgende Eigenschaften auf:
- Dichte und feine körnige Struktur
- Verbesserte physikalische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Fließwiderstand, Dehnung und Gleichmäßigkeit
- Anpassungsfähigkeit an spezifische Anforderungen durch Steuerung der Struktur durch die gegossene Metallmenge
- Hochwertige Integrität ohne Oxide, Gase und andere nichtmetallische Einschlüsse
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der Schleuderguss ein bewährtes Herstellungsverfahren ist, das zahlreiche überzeugende Vorteile bietet. Sowohl AMPCO METAL als auch unsere Kunden profitieren von dieser bewährten Technologie.
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