Unterschied zwischen Guss und Gießerei: Wenn es um die Metallherstellung geht, fallen häufig zwei Begriffe zusammen: Gießerei und Guss. Personen, die in der Arbeitswelt in den Bereichen Technik, Fertigung, Metallherstellung oder Beschaffung tätig sind, sollten den Unterschied zwischen diesen beiden Begriffen kennen. Eines der ältesten und wichtigsten Fertigungsverfahren in der Geschichte der Menschheit ist der Metallguss. Es ermöglicht die Umwandlung von Rohmetall in wohlgeformte, strapazierfähige Industrie- und Handelsprodukte, die sehr genau sind. Das Wort "Gießen" wird jedoch im allgemeinen Sprachgebrauch eher sanftmütig verwendet, doch es besteht ein Unterschied zwischen dem Gießen als Handlung und der Gießerei als Einrichtung, in der das Gießverfahren durchgeführt wird. Diese beiden Begriffe gehen Hand in Hand, sind aber grundverschieden.

Beim Gießen wird geschmolzenes Metall in eine Form gegossen, um es in eine bestimmte Form zu bringen, sei es ein Zahnrad, ein Rohrstück oder ein komplexes Teil eines Motors. Es handelt sich um eine Phase in der Fertigungskette. Eine Gießerei hingegen ist der Ort, an dem dieser Prozess und viele andere damit zusammenhängende Vorgänge wie Schmelzen, Formvorbereitung, Endbearbeitung und Qualitätskontrolle in kohärenter, skalierbarer Weise ablaufen. Die Kenntnis des Unterschieds zwischen Guss- und Gießereiaktivitäten ist für die Produktionsplanung, die Kostenkalkulation und die Auswahl von Lieferanten von größter Bedeutung.

In diesem Artikel definiert der Autor eine Gießerei, ihre wichtigsten Phasen und wie sie sich von dem allgemeinen Begriff des Gießens unterscheidet.

Was ist Foundry?

Eine Gießerei ist ein Ort, an dem Metall gegossen wird. Hier wird das geschmolzene Metall in Formen gegossen, um in einer Industrieanlage oder Werkstatt komplexe Teile und Formen herzustellen. Einige der Branchen, die stark auf Gießereien angewiesen sind, sind die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrtindustrie, das Baugewerbe, die Landwirtschaft und die Energiewirtschaft.

Überblick über den Gießereiprozess

Ein normaler Betrieb einer Gießerei umfasst die folgenden Schritte:

1. Herstellung von Mustern: Erarbeitung einer Kopie des letzten Abschnitts.
2. Vorbereitung der Form: Gießen im Formhohlraum, d. h. in Sand oder Metall.
3. Metallschmelzen: Schmelzerhitzung von Metall.
4. Gießen: Gießen von geschmolzenem Metall in die Form.
5. Abkühlung und Erstarrung: das Metall abkühlen und aushärten zu lassen.
6. Reinigung und Ausschütteln: Abkratzen der Form und Reinigung.
7. Verarbeitung, Versand und Inspektion: Schleifen, Bearbeitung und Qualitätskontrolle.

Eine Gießerei ist ein sehr technisches Umfeld, das modernste Technik mit metallurgischer Wissenschaft verbindet. Sie bestehen aus kleinen Werkstätten bis hin zu riesigen Industrieanlagen, die Tausende von Gussteilen pro Tag herstellen können.

Arten von Gießereien

Gießerei. Es gibt mehrere Arten von Gießereien, die sich auf verschiedene Arten von Gussstücken spezialisiert haben:

• Eisengießereien:  Bildhauerei mit Eisen und Stahl.
• Nichteisen-Gießereien: Konzentrieren Sie sich auf Aluminium, Bronze und andere Legierungen.
• Lohngießereien: Produzieren Sie kleine Mengen oder kundenspezifische Teile.
• Produktion Gießereien: Peine große Menge von Bauteilen zu produzieren.

Die in der Regel in Gießereien verwendeten Metalle

Je nach Anwendung arbeiten die Gießereien mit einer Vielzahl von Metallen. Die am weitesten verbreiteten sind:

• Gusseisen: Es ist auch dafür bekannt, dass es leicht gießbar ist und Vibrationen dämpft.
  Stahlguss:  Es sorgt für mehr Stärke und Zähigkeit.
• Aluminium-Legierungen:  Korrosionsfrei und leicht.
• Bronze und Messing:  Sie werden in der Regel auf Zier- oder abriebfesten Teilen angebracht.
• Magnesium-Legierungen: Leicht und wegen der Entflammbarkeitsgefahr nicht so weit verbreitet.

Die verschiedenen Metalle verhalten sich im geschmolzenen Zustand unterschiedlich, so dass die Gießereien die Handhabung, die Schmelztemperatur und die Formwerkstoffe besonders berücksichtigen müssen.

Wichtige Prozesse einer Gießerei

Ein Gießereiprozess besteht aus verschiedenen grundlegenden Prozessen, die alle für die Qualität und Präzision des fertigen Gussteils erforderlich sind:

1. Mustererstellung  

Ein Modell ist eine Kopie des letzten zu gießenden Objekts. Es wird für die Herstellung des Formhohlraums verwendet. Je nach Gießtechnik können die Modelle aus Holz, Kunststoff, Metall oder sogar aus Wachs bestehen.

2. Formgebung  

Das bedeutet, dass ein negativer Abdruck des Musters auf dem Formmaterial, d. h. Sand oder Keramik, hergestellt wird. Es gibt zwei Arten von Abdrücken: 

Grüner Sandformguss: Beim Grünsandguss werden Sande mit wenig oder gar keinem Bindemittel verwendet. Dieses Verfahren wird bei der Herstellung eines Kastens nach ASTM A588 oder ASTM A370 (Bild) eingesetzt, einem hochfesten Gusseisen, das durch Gießen in Formen hergestellt wird, in die Achskörper aus Stahlguss eingesetzt werden, die wiederum in Sand eingebettet sind.  

3. Schmelzen und Gießen  

Zu den Öfen, die zum Schmelzen der Metalle verwendet werden, gehören Induktionsöfen, Lichtbogenöfen oder Kupolöfen. Nach dem Schmelzen wird das Metall entweder mit Hilfe der Schwerkraft, durch Druck oder durch Vakuum in die Form gegossen.

4. Abkühlung und Erstarrung  

Das Metall erstarrt dann nach dem Gießen in der Form einer Gussform. Die Verteilung des Korngefüges, der mechanischen Eigenschaften und der Oberflächenbeschaffenheit ist auf die Abkühlungsraten zurückzuführen.

5. Reinigung und Ausschütteln  

Die Form wird zerlegt (im Falle von Einwegformen) und der erstarrte Teil wird herausgenommen. Sandstrahlen, Schleifen oder Behandlung mit Chemikalien sind die Verfahren zur Reinigung des Gusses.

6. Prüfen und Polieren  

Zu den letzten Prozessen gehören Maßkontrolle, zerstörungsfreie Prüfungen, Wärmebehandlung und Bearbeitung. Etwaige Fehler, wie Porosität oder Schrumpfung, werden aufgezeigt und behoben.

Was ist Gießen?

Der eigentliche Prozess der Formung eines Metallobjekts durch Gießen von geschmolzenem Metall in ein Objekt ist bekannt als Gießen. Es geht um das Verfahren oder die Methode, nicht um den Ort, an dem es durchgeführt wird. Gussteile können in einer Gießerei, aber auch in Gießereien oder Fertigungsstraßen hergestellt werden.

Einfach ausgedrückt:

• Der Ort ist eine Gießerei. Der Prozess wird Gießen genannt.
• Im Allgemeinen können mehrere Arten von Gussstücken unterschieden werden.

Arten von Gussverfahren 

Das Casting kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Dazu gehören:

1. Sandguss

Es handelt sich um eine der ältesten und vielseitigsten Techniken. Mit einer Sandform können Metallteile in verschiedenen Formen und Größen hergestellt werden.

2. Druckguss

Bezeichnet das Pressen von geschmolzenem Metall in wiederverwendbare Stahlformen unter hohem Druck. Typisch für hochvolumige Aluminium-, Zink- und Magnesiumlegierungen.

3. Feinguss (Wachsausschmelzverfahren)

Hat eine hohe Genauigkeit und wird in der Luft- und Raumfahrt sowie in der medizinischen Industrie eingesetzt. Wachsmodelle werden mit Keramik beschichtet und das Wachs wird weggeschmolzen, so dass ein Hohlraum entsteht.

4. Kokillengießen

Füllt Hohlräume durch Schwerkraft oder Unterdruck und die Verwendung von wiederverwendbaren Metallkavitäten. Es ist maßgenauer als Sandguss.

5. Schleudergießen

Die Zentrifugalkraft wird zum Gießen der Teile genutzt, indem geschmolzenes Metall durch die Drückform geformt wird. Geeignet für zylindrische Teile, wie Rohre oder Lager.

Was ist der Unterschied zwischen einer Gießerei und einem Gussstück?

Tabelle 1: Unterschied zwischen einer Gießerei und einem Gussstück

Warum verwechseln die Leute Gießerei und Guss?

Die untrennbare Verbindung zwischen den beiden Wörtern Gießerei und Gussstück ergibt sich manchmal aus der Verwendung der Wörter in der Umgangssprache und ihrer Beschreibung in der Werbung. Die Begriffe "Gießerei" oder "Gießerei" lassen sich leicht gegeneinander austauschen, vor allem, wenn man eine Gießerei meint.

Da der Hauptprozess in einer Gießerei das Gießen ist, sind die beiden Begriffe weitgehend synonym. Dennoch ist die Trennung für die in diesem Sektor tätigen Personen nützlich, um Rollen, Verantwortlichkeiten und Verfahren zu definieren.

Nutzung von Gießerei und Guss im wirklichen Leben

Das Gießen ist eines der grundlegenden Herstellungsverfahren, das verschiedene Industriezweige unterstützt. Gießereien sind ein wichtiger Bestandteil der Schwerindustrie und auch der Leichtindustrie. Einige der wichtigsten Bereiche, die auf Gusskomponenten angewiesen sind, sind die folgenden:

1. Autoindustrie

Die Gussteile werden in großem Umfang in Motoren, Getrieben, Fahrwerken und Aufhängungen eingesetzt. Typische Beispiele sind:

• Motorblöcke
• Zylinderköpfe
• Bremstrommeln
• Getriebe

Dieser Raum wird von Aluminium- und Eisengussteilen eingenommen, die stabil, preiswert und gut bearbeitet sind.

2. Luft- und Raumfahrt

Die Luft- und Raumfahrt erfordert sowohl leichte als auch hochfeste Teile. Hier kommen Feinguss und andere Präzisionsgussverfahren zum Einsatz.

• Turbinenschaufeln
• Teile für Düsenflugzeuge
• Strukturelle Klammern

In diesem Fall werden neben der mechanischen Festigkeit auch die Systeme der Maßtoleranz und der Ermüdungsfestigkeit berücksichtigt.

3. Infrastruktur und Bauwesen

Die Verwendung von Gusseisen und Stahl im Bauwesen dient unter anderem folgenden Zwecken:

• Wasserleitungen
• Entwässerungssysteme
• Unterstützungsstrukturen
• Mannlochdeckel

Dadurch sind sie langlebig und eignen sich für das Infrastrukturprojekt, da sie in einer harten Umgebung überleben.

4. Leistung und Energie

In Wärme-, Wasser- oder Windkraftwerken finden sich Gussteile in:

• Gehäuse für Turbinen
• Ventilkörper
• Pumpengehäuse

Das Gießverfahren ermöglicht die Herstellung großer, komplexer Formen, die hohen Druck- und Temperaturbelastungen standhalten können.

5. Landwirtschaftliche Geräte

Schwere Teile aus Gusseisen oder Sphäroguss werden wegen ihrer Festigkeit und Verschleißfestigkeit in Traktoren, Pflügen und Erntemaschinen verwendet. Die Teile, die in Gießereien zur Unterstützung dieses Sektors hergestellt werden, sind:

• Getriebegehäuse
• Achskomponenten
• Gegengewichte

Die Vorzüge von Gießereien und Gussverfahren

Das Gießverfahren bietet mehrere starke Vorteile, die es für eine Vielzahl von Fertigungsprojekten ideal machen:

Flexibilität bei der Gestaltung

Hersteller verwenden Guss um große Oberflächen und komplexe Geometrien, innere Hohlräume und andere komplizierte Formen zu erreichen, die durch maschinelle Bearbeitung oder Schweißen schwierig oder kostspielig herzustellen sind.

Große Vielfalt an Materialien

Im Gussverfahren können sowohl Eisen- und Nichteisenmetalle als auch exotische Legierungen verarbeitet werden. Die Gießereien haben die Möglichkeit, die Werkstoffe auf die jeweiligen Leistungsanforderungen wie Hitzebeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit abzustimmen.

Kosteneffizienz

Das Gießen ist im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren kostengünstiger, insbesondere bei großen Produktionsmengen. Wenn die Form hergestellt ist, ist die weitere Fertigung schnell und kostengünstig.

Minimaler Abfall

In den meisten modernen Gießereien wird ein effektives Recycling eingeführt. Schrott kann eingeschmolzen und wiederaufbereitet werden, was die Rohstoffe billiger macht und die Umweltbelastung minimiert.

Skalierbarkeit

Gießereien sind flexibel und können mit relativ geringen Prozessänderungen von der Kleinserie zur Massenproduktion übergehen, was sie zur ersten Wahl für die Herstellung von Prototypen in großem Maßstab macht.

Grenzen und Negative

So vielseitig das Gießen auch sein mag, es ist nicht frei von Einschränkungen. Die Kenntnis der Nachteile ist von zentraler Bedeutung für die Auswahl eines geeigneten Herstellungsverfahrens.

Maßgenauigkeit

Je nach dem verwendeten Gießverfahren ist mit einer gewissen Schrumpfung und Verformung zu rechnen. Enge Toleranzen erfordern in der Regel ein nachfolgendes Verfahren wie die maschinelle Bearbeitung.

Oberfläche

Gegossene Oberflächen müssen häufig nachbearbeitet werden, z. B. durch Schleifen oder Polieren, insbesondere beim Sandguss.

Größte Kosten für die Inbetriebnahme von Werkzeugen

Formen und Modelle können bei Verfahren wie Druckguss und Feinguss sehr kostspielig und zeitaufwendig sein.

Defekte

Porosität, Schrumpfung, heiße Risse oder Einschlüsse können entstehen und die Integrität des Produkts beeinträchtigen, wenn diese Probleme im Herstellungsprozess nicht wirksam angegangen werden.

Auswahl zwischen Guss und anderen Herstellungsverfahren 

Die Entscheidung für das Gießen im Gegensatz zum Schmieden, Bearbeiten oder Herstellen hängt von vielen Faktoren ab:

Tabelle 2: Auswahl zwischen Gießen und anderen Herstellungsverfahren 

Bei Anwendungen, die eine sehr hohe mechanische Festigkeit, Präzision oder Oberflächengüte erfordern, kann es jedoch notwendig sein, das Gießen durch Schmieden oder CNC-Bearbeitung zu ersetzen.

Moderne Trends und Automatisierung in der Gießerei

Moderne Gießereien entwickeln sich, wie jede andere Branche auch, mit dem technologischen Fortschritt schnell weiter. Zu den wichtigsten Trends gehören:

Intelligente Gießereien (IoT 4.0)

Qualitätskontrolle und Produktivität in Gießereien werden durch den Einsatz von IoT-Sensoren, Echtzeit-Datenerfassung und vorausschauender Wartung verändert.

Muster und Formen mit 3D-Druck

Die additive Fertigung hat sich zu einer Methode entwickelt, mit der Modelle direkt hergestellt werden können und jetzt sogar Gussformen, wodurch sich die Vorlaufzeit und die Ausgaben für das Prototyping verkürzen.

Nachhaltigkeit

Die Gießereien werden in der Produktion immer sauberer, z. B. durch elektrische Schmelzöfen und eine bessere Kontrolle der Staub- und Partikelemissionen.

Simulationssoftware

Mit Hilfe einer hochentwickelten Gießsimulationssoftware können Ingenieure den Metallfluss, die Erstarrung und mögliche Defekte sehen, lange bevor sie in die Fertigung gehen, um weniger Abfall zu produzieren und die Qualität zu verbessern.

Die Zukunft der Gießereien in der globalen Fertigung

Obwohl anspruchsvollere Verfahren für die Herstellung von Teilen die Gießereien überholt haben, sind sie nach wie vor unverzichtbar. Sie sind in der Lage, leistungsstarke, große und komplizierte Metallteile in großem Maßstab herzustellen, wodurch sie in der Industrie relevant bleiben. Sie werden immer intelligenter und nachhaltiger durch Erfindungen im Bereich der Digitalisierung, der nachhaltigen Fertigung und der Nutzung künstlicher Intelligenz bei der Prozesssteuerung.

Auch die zunehmende Beliebtheit von Elektrofahrzeugen, Windenergieanlagen und die Weiterentwicklung der Luft- und Raumfahrt tragen zur steigenden Nachfrage nach Hochleistungsgussteilen bei.

Überblick: Einige der Hauptunterschiede zwischen Gießerei und Guss

Tabelle 3: Die wichtigsten Unterschiede in Kürze:

Kurz gesagt:

Das Gießen findet in einer Gießerei statt. Gießen ist der Prozess in einer Gießerei.

Abschließende Überlegungen

Die Unterscheidung zwischen Gießerei und Guss ist nicht nur semantisch, sondern für Ingenieure, Einkäufer und Fertigungsunternehmen von entscheidender Bedeutung. Die Gießereien sind große Produktionsanlagen, in denen der Gießprozess professionell, sicher und beständig durchgeführt wird. Wenn es um die Beschaffung von Teilen, die Bewertung von Lieferanten und die Verbesserung von Fertigungsprozessen geht, kann das Verständnis der spezifischen Funktionen jedes dieser Begriffe zu einem größeren Erfolg und einer noch besseren Qualität des Produkts führen.

Häufig gestellte Fragen 

1. Bedeutet Gießen und Gießerei dasselbe?

Nein. Das Verfahren ist das Gießen, und der Ort, an dem das Gießen durchgeführt wird, ist eine Gießerei.

2. Ist es möglich, ohne eine Gießerei zu gießen?

Gussstücke jeglicher Art können auch in der heutigen Zeit nicht auf freiem Feld gegossen werden, da die Ausrüstung und die Sicherheitsanforderungen dies in einer Gießerei erfordern.

3. Ist es komplizierter, zu gießen oder eine Gießerei zu betreiben?

Die Gießerei ist sogar noch komplizierter, da sie den gesamten Lebenszyklus des Produktdesigns und der Fertigstellung, einschließlich des Qualitätsmanagements, bearbeitet.

4. Gibt es eine Gießerei, die nicht nur gießt?

Ja, Oberflächenveredelung, maschinelle Bearbeitung und Wärmebehandlung werden in vielen Gießereien ebenfalls angeboten.

5. Sollte ein Metallteil als Gussteil oder als Gussstück bezeichnet werden?

Das Verfahren kann durch die Verwendung des Begriffs "Gussteil" angegeben werden, während "gießereitechnisch hergestellt" eine Alternative darstellt, wenn es wichtig ist, die Herkunft oder die Herstellungsqualität anzugeben.