Feinguss im Vergleich mit anderen Fertigungsverfahren

Vergleichsmatrix

Nur qualitative Orientierung auf einer Skala von 1 bis 5, wobei 5 am günstigsten ist. Die Bewertungen fassen allgemeine Industrieerfahrung zusammen; einzelne Lieferanten, Legierungen und Bauteilgrößen können deutlich abweichen.

Die Matrix lesen

Die Matrix vergleicht typische industrielle Praxis. Sie stellt keine Gesamtrangfolge auf, denn die Faktoren haben für jedes Teil unterschiedliches Gewicht. Ein einfach geformtes Teil in Großserie gewichtet Werkzeugkosten und Werkstoffausnutzung völlig anders als ein komplexer Prototyp.

Die Verfahren im Einzelnen

• Sandguss hat das größte Größenspektrum und geringe Modellkosten bei gröberen Toleranzen und Oberflächen. Er ist die natürliche Wahl für große, schwere Teile.
• Maskenformguss nutzt harzgebundene Sandschalen an beheizten Metallmodellen. Genauigkeit und Oberfläche liegen zwischen Sand- und Feinguss; geeignet für mittlere Serien mäßig komplexer Eisen- und Stahlteile.
• Kokillenguss und Druckguss verwenden Dauerformen aus Stahl und sind auf niedrigschmelzende Legierungen wie Aluminium, Zink und Magnesium beschränkt. Druckguss ist für dünnwandige Teile in sehr großen Serien unerreicht, erfordert jedoch hohe Werkzeuginvestitionen und begrenzt Hinterschnitte.
• Schleuderguss erzeugt dichte Ringe, Buchsen und Rohre; die Formen sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch.
• Vollformguss erlaubt komplexe Formen ohne Kerne, hauptsächlich in Eisen und Aluminium, mit Oberfläche und Genauigkeit unterhalb des Feingusses.
• Schmieden ergibt Knetgefüge und hohe Schwingfestigkeit. Die Formen sind einfacher, Schrägen und Grat sind nötig, meist folgt erhebliche Zerspanung.
• CNC-Bearbeitung aus dem Vollen benötigt kein Werkzeug und liefert die höchste Genauigkeit; Werkstoffverlust und Laufzeit steigen mit Komplexität und schwierigen Legierungen stark an.
• Metallpulverspritzguss (MIM) fertigt sehr kleine, komplexe Teile in sehr großen Stückzahlen; Teilemasse und Wanddicke sind begrenzt, das Werkzeug ist teuer.
• Blechbearbeitung und Schweißkonstruktion sind flexibel für kleine Stückzahlen und große Strukturen; die Genauigkeit hängt von Vorrichtungen ab, Schweißnähte bringen Verzug und Prüfaufwand.
• Additive Fertigung bietet die größte Gestaltungsfreiheit ohne Werkzeug bei hohen Stückkosten und eigenen Fragen zu Oberfläche und Eigenschaften. Sie ergänzt den Feinguss zudem durch gedruckte Modelle.

Gesamtkostenbetrachtung

Ein aussagekräftiger Vergleich verfolgt das Teil bis zum Fertigzustand:

1. Werkzeug und dessen Umlage auf die erwartete Stückzahl;
2. das Rohteil (Guss-, Schmiedeteil, Stange) einschließlich Ausbringen;
3. Bearbeitungszeit und Werkzeuge, abhängig von der Endkonturnähe des Rohteils;
4. Wärmebehandlung, Oberflächenbehandlung und Prüfung;
5. Montage- oder Schweißarbeiten, die eine einteilige Konstruktion vermeiden würde;
6. Qualitätsrisiko und Logistik.

Feinguss gewinnt typischerweise, wenn die Punkte 3 und 5 die Kosten der Alternativen bestimmen.

Verfahren kombinieren

Verfahren werden häufig kombiniert: ein Feingussteil mit bearbeiteten Funktionsflächen, ein in eine Schweißkonstruktion eingeschweißtes Gussteil oder gedruckte Modelle für das erste Los, gefolgt von einem Wachswerkzeug für die Serie. Über Modulus Metal lassen sich Alternativen wie Sandguss, Druckguss und Zerspanung aus dem Vollen für dasselbe Bauteil bewerten; siehe Leistungen.