SCHALENFORMGUSS (SHELL MOULDING) VS. KOKILLENGUSS: DIE UNTERSCHIEDE
Bei der Wahl eines Gießverfahrens geht es immer um Kontrolle: Maßgenauigkeit, Oberflächenrauheit und Losgröße. Zwei häufig verwendete Methoden – der Kokillenguss (Niederdruckguss) und das Schalenformguss (shell moulding) – werden jedoch oft verwechselt. Das ist kritisch. Wer die technischen Unterschiede nicht versteht, riskiert Materialverschwendung, Ausschuss oder unnötige Nachbearbeitung. Ein gutes Verständnis beider Verfahren ist entscheidend, um die gewünschte Qualität sicherzustellen.
AUSWAHL NACH FUNKTIONALEN ANFORDERUNGEN
Beim Kokillenguss wird eine wiederverwendbare Metallform eingesetzt. Er eignet sich besonders für mittlere Serien von Legierungen mit relativ niedrigen Schmelztemperaturen, wie Aluminium- und Kupferlegierungen. Das Verfahren liefert eine dichte Struktur und eine relativ glatte Oberfläche, erfordert jedoch eine kontrollierte Abkühlung und Entlüftung.
Das Schalenformguss hingegen nutzt eine dünne, harzgebundene Sandschicht, die exakt um ein beheiztes Modell geformt wird. Dadurch lassen sich hohe Maßgenauigkeit und feine Details erreichen – ideal für kleinere Metallbauteile mit engen Toleranzen.
WAS IST DAS SCHALENFORMGUSS?
Beim Schalenformverguss handelt es sich um ein Präzisionsgussverfahren, bei dem ein dünnes, festes Formgehäuse entsteht, indem harzgebundener Quarzsand an einem erhitzten Metallmodell (200–300 °C) haftet. Nach dem Aushärten werden zwei Formhälften zusammengesetzt und mit Schmelze befüllt. Dieses Verfahren ermöglicht hohe Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität bei minimaler spanender Bearbeitung.
VORTEILE DES SCHALENFORMVERFAHRENS
- Hohe Maßgenauigkeit (±0,3 mm oder besser)
- Glatte Oberflächen (Ra 3–6 µm)
- Gute Reproduzierbarkeit auch bei komplexen Geometrien
- Weniger Bearbeitung → niedrigere Stückkosten
- Geeignet für kleine bis mittlere Serien
- Einsetzbar für Gussstahl, Gusseisen, Messing, Bronze
- Hohe Gestaltungsfreiheit, auch für Hohlformen
WAS IST KOKILLENGUSS?
Beim Kokillenguss (Niederdruckguss) wird flüssiges Metall in eine wiederverwendbare Metallform, meist aus Gusseisen oder Stahl, gegossen. Die Metallform leitet Wärme schneller als Sand, was zu einer raschen Erstarrung führt. Dadurch entsteht eine feinkörnige Struktur mit besseren mechanischen Eigenschaften als beim Schalenformverfahren.
Die Kokillen werden häufig vorgewärmt und können mit Kühlkanälen ausgestattet sein. Das Verfahren eignet sich besonders für Aluminium- und Kupferlegierungen.
VORTEILE DES KOKILLENGUSSES
- Feinere Mikrostruktur → stärkere, dichtere Bauteile
- Wiederverwendbare Formen → wirtschaftlich für Serienfertigung
- Konstante Qualität durch stabile Prozessbedingungen
- Gute Maßhaltigkeit, vor allem bei einfachen Geometrien
- Geeignet für Aluminium-, Magnesium- und Kupferlegierungen
- Geringere Porosität als beim Schalenformverfahren
VERGLEICH DER VERFAHREN
Merkmal |
Schalenformverfahren |
Gravity die casting |
| Formtyp | Einwegform (harzgebundener Sand) | Wiederverwendbare Metallform (Gusseisen oder Stahl) |
| Maßgenauigkeit | Sehr hoch (±0,3 mm oder besser) | Gut bis mittel (±0,5–1 mm) |
| Oberflächenqualität | Fein (Ra 3–6 µm) | Mittel bis glatt (Ra 5–10 µm) |
| Geometrische Komplexität | Hoch (komplizierte Formen möglich) | Begrenzt (einfache Formen) |
| Typische Legierungen | Stahlguss, Gusseisen, Bronze, Messing | Aluminium, Magnesium, Kupfer |
| Mechanical properties | Gut, je nach Legierung und Wärmebehandlung | Sehr gut, feine Struktur, geringe Porosität |
| Production volume | Klein bis mittel (100–1.000 Stück) | Mittel bis groß (500–10.000 Stück) |
| Mould lifespan | Einmalig | 10.000–50.000 (Alu), 10.000–20.000 (Cu), 20.000–60.000 (Mg) |
| Applications | Präzisionsteile mit feinen Details | Strukturteile mit hoher Festigkeit und Dichte |
DIE PROZESSWAHL BESTIMMT DIE PRODUKTQUALITÄT
Das Schalenformgussverfahren eignet sich für präzise, detaillierte Bauteile in kleineren Serien. Der Kokillenguss ist die erste Wahl für Strukturteile, bei denen Dichte und Festigkeit im Vordergrund stehen.
ELCEE unterstützt Sie bei der Auswahl des passenden Verfahrens, bei Werkstofffragen sowie bei der Prozessoptimierung – mit langjähriger Erfahrung in der Gießtechnik und in Lieferketten.
Kontaktieren Sie uns für eine technische Beratung oder ein individuelles Angebot.
