Henrichshütte Schaugießerei – Eisengießen

Formen, Schmelzen, Gießen, Putzen – In der Schaugießerei des LWL-Industriemuseums Henrichshütte wird noch mit flüssigem Metall gearbeitet. Tauchen Sie ein in die Welt des heißen Eisens und lassen Sie sich von ehemaligen Hüttenwerkern zeigen und erklären, wie die Arbeitsschritte eines Gießers auf der Hütte aussahen.


Gießen (Verfahren)

Das Fertigungsverfahren Gießen zählt zu den Urformverfahren. Dabei ist es das vermutlich älteste Formgebungsverfahren. Beim Gießen entsteht aus flüssigem Werkstoff nach dem Erstarren ein fester Körper bestimmter Form. Werkstücke werden gegossen, wenn ihre Herstellung durch andere Fertigungsverfahren unwirtschaftlich, nicht möglich ist oder besondere Eigenschaften des Gusswerkstoffs genutzt werden sollen. Gießverfahren sind besonders vorteilhaft einsetzbar für die Massenproduktion von Bauteilen aller Art, sowohl einfacher als auch komplizierter Gestalt. Hohlräume im Inneren der Gussteile können mit Hilfe von Kernen hergestellt werden. Die Kosten für den Modell-/Formenbau sind vergleichsweise hoch, relativieren sich jedoch mit der Anzahl der gegossenen Gussstücke; abhängig auch vom jeweiligen Gießverfahren.

Aufgrund des globalen Wettbewerbs sowie gestiegener Produktionskosten, insbesondere für Energie wurden viele Gießereien, insbesondere Eisengießereien, im deutschsprachigen Raum geschlossen und vor allem in Richtung Osteuropa und Asien verlagert.

Ausbildung

Der Arbeitsort heißt Gießerei, der Arbeiter Gießer. Die offiziellen Berufsbezeichnungen sind:

  • Gießereimechaniker/in (Ausbildungszeit 3,5 Jahre) in den Spezialisierungen Handformguss, Druck-, Kokillen- und Maschinenformguss.

Trotz maschineller Hilfsmittel werden relativ hohe körperliche Anforderungen an die Gießer und ihre Helfer gestellt.

In Österreich existiert seit dem 1. Juli 2010 der Lehrberuf Gießereitechnik. Dieser ersetzt die Vorgängerlehrberufe GießereimechanikerIn, FormerIn und GießerIn. Der Lehrberuf Gießereitechnik differenziert zwischen Eisen- und Stahlguss und Nichteisenmetallguss. Beide Ausbildungen haben eine duale Ausbildungsdauer von 4 Jahren. GießereitechnikerInnen mit Schwerpunkt Eisen- und Stahlguss arbeiten in Betrieben des Gießereigewerbes und der Eisen-, Stahl- und Maschinenbauindustrie. Sie stellen Gussteile aus Eisen und Stahl her. GießereitechnikerInnen mit Schwerpunkt Nichteisenmetallguss arbeiten in Betrieben des Gießereigewerbes und der Leichtmetall-, Buntmetallgießereiindustrie und Maschinenbauindustrie. Sie stellen Gussteile aus Nichteisenmetallen und Legierungen, wie z. B. Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer her.

Gusswerkstoffe

Gusswerkstoffe sind EisenKohlenstoff-Verbindungen (Gusseisen, Stahl), Nichteisenmetalle wie Kupfer, Blei, Zinn, Zink, Nickel und ihre Legierungen und Leichtmetalle wie Aluminium, Magnesium und Titan sowie ihre Legierungen. Des Weiteren können auch Formteile aus anderen gießbaren Werkstoffen bzw. Materialien, wie zum Beispiel aus Kunststoffen und Ton, Keramik oder Gips durch Gießen hergestellt werden.

Schmelztechnik

Zur Herstellung des flüssigen Zustandes werden verschiedene Schmelzaggregate verwendet, die je nach Typ mit Gas, Öl, Koks oder elektrisch beheizt werden. Dazu zählen Kupolöfen (Schachtöfen), Siemens-Martin-Öfen, Flammöfen sowie Lichtbogenöfen und Induktionsöfen.

Form- und Gießtechnik

Beim Gießen werden – abhängig von Gießtemperatur, Kontur und Masse des Gussstücks – die Gussformen thermisch und mechanisch so stark beansprucht, dass Gestalt- und Maßänderungen auftreten können. Das ist bei Form- und Gießtechnik sowie beim Modellbau vorausschauend zu berücksichtigen. Des Weiteren ist bei Herstellung von Gießmodellen und metallischen Gussformen die spezifische Schwindung des vorgesehenen Gusswerkstoffes zu berücksichtigen, die bei der Abkühlung von Erstarrungs- auf Raumtemperatur eintritt.

Die Werkstoffeigenschaften der Gussstücke sind einerseits abhängig von der chemischen Zusammensetzung der Schmelze und andererseits des Gefüges im festen Zustand. Das entstehende Gefüge hängt ab von der Abkühlungsgeschwindigkeit und den während des Erstarrens herrschenden Bedingungen für Keimbildung und Kristallwachstum. Unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeiten in einem Werkstück sind abhängig von der Gestalt, insbesondere den Wandstärken. Um ein homogenes Gusskörpergefüge mit bestmöglichen mechanischen Eigenschaften sicherstellen zu können, muss eine gerichtete Erstarrung in der Form hin zum Einguss und den Speisern, dem Ort der letzten Erstarrung, sichergestellt sein. Das wird in der Praxis mit einer Reihe sich ergänzender, erstarrungslenkender Maßnahmen erreicht, wie zum Beispiel Zwangskühlung, Heizung von Formpartien und geeigneter Anschnitt- und Speisertechnik. Große Bedeutung kommt in diesem Zusammenhang einer gießgerechten Konstruktion des Gussstückes zu. Zu vermeiden sind besonders Stellen mit Materialanhäufungen, große Wandstärkenunterschiede, scharfe Ecken und Kanten sowie Konturen, an denen während der Erstarrung Spannungen auftreten können. Deshalb ist im Vorfeld eine enge Zusammenarbeit zwischen Bauteilkonstrukteur und Gussfachmann erforderlich.

Die Fertigungsverfahren des Gießens werden unterschieden nach der Modelleinrichtung, den Formstoffen, der Formherstellung und der Gießmethode. Hier wird das Gießen in zwei Gruppen unterteilt:

  • Guss in verlorener Form
  • Gießen in Dauerformen

Sonderverfahren sind der Niederdruckguss, der Verbundguss, der Stapelguss, das Glockengussverfahren, der Kunstguss und der Abguss.
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