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Werkstofftechnik 2 - Kokillenguss

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Werkstofftechnik 2

Kokillenguss

Kokillenguss von Gold
Kokillenguss von Gold

Der Kokillenguss zählt neben dem Druckguss und dem Schleuderguss zu den Gießverfahren, bei denen die Formgebung in einer metallischen Dauerform, einer Kokille, erfolgt. Der für die Dauerform verwendete Werkstoff ist entweder Gusseisen oder Stahl. Aufgrund der enormen Fertigungskosten für eine Dauerform, empfiehlt sich die Verwendung ausschließlich für den Einsatz zur Serienfertigung. Da es sich bei dem Material der Dauerform auch um einen schmelzbaren Werkstoff handelt, werden ausschließlich niedriger schmelzende Gusswerkstoffe, wie Aluminiumlegierungen oder Magnesiumlegierungen, gegossen.

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Ein wichtiger Vorzug einer Dauerform liegt neben der Wiederverwendbarkeit, in der schnelleren Abkühlung der Schmelze $\Longrightarrow $ es bildet sich ein feinkörniges Gefüge $\Longrightarrow $ besonders gute mechanische Eigenschaften. 

Auch andere Qualitätsmerkmale wie die Oberflächengüte oder die Maßgenauigkeit erzielen bei Kokillen bessere Werte als beim Einsatz von Sandgussformen. Dennoch kann selbst der Kokillenguss nicht immer auf den "wertvollen" Sand verzichten. Denn die Integration eines Kerns in den Gießprozess, lässt sich oft nur mit modellierten Sand nach dem Formmaskenverfahren realisieren. 

Anforderungen an eine Kokille

  • Ausreichend hoher Schmelzpunkt
  • Temperaturbeständigkeit
  •  Geringe Wärmedehnung
  • Hohe Temperaturwechselbeständigkeit
  • Maximale Verschleißfestigkeit
  • Gute Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit
  • Gute mechanische Bearbeitbarkeit
  • Anlassbeständig
  • Nicht warmrissanfällig

Schlichtung

Trotz der robusten Erscheinung der Kokille ist diese nicht gänzlich wartungsfrei. So muss die Schlichte, eine Schicht aus Graphit und Quarzmehl auf der Dauerform, nach einigen Abgüssen erneuert werden, damit ein Verschweißen von Schmelze und Kokille verhindert wird. Weitere Aufgaben der Schlichte sind:

  • Kokillenabrieb unterbinden,
  • Abkühlungswirkung der Kokille regulieren.
Dauerform
Dauerform