Beschichteter Sand (Shell Moulding)
Beschichteter Sand, auch Schalenformsand genannt, besteht aus Quarzsandpartikeln, die mit einer dünnen Schicht aus duroplastischem Phenolharz vorbeschichtet sind. Die Form entsteht durch Aufblasen des beschichteten Sandes auf ein erhitztes Metallmodell (normalerweise 175–370 Grad), wo das Harz schmilzt, fließt und schnell aushärtet, um eine starre Hülle zu bilden.
Vorteile: Erzeugt Gussteile mit außergewöhnlich hoher Maßgenauigkeit und hervorragender Oberflächengüte, oft vergleichbar mit Präzisionsguss. Es ermöglicht die Erstellung komplizierter Kerne und komplexer Innengeometrien. Die Harzbeschichtung sorgt für eine gute Fließfähigkeit und ermöglicht so eine dichte Packung. Es eignet sich hervorragend für mittlere bis große Produktionsserien.
Nachteile: Das Rohmaterial (vor-beschichteter Sand) ist relativ teuer. Der Prozess erfordert kostspielige Metallmuster, die eine lange Vorlaufzeit haben. Aufgrund der begrenzten Festigkeit der dünnen Schale ist sie im Allgemeinen auf kleinere, leichtere Gussteile (typischerweise unter ein paar Dutzend Kilogramm) beschränkt. Die Sandrückgewinnung ist schwierig und energieintensiv und erfordert häufig eine thermische Rückgewinnung bei hohen Temperaturen (ca. 700 Grad). Beim Gießen können erhebliche reizende Gase wie Formaldehyd und Ammoniak freigesetzt werden, was kostspielige Luftreinigungsgeräte erfordert.
Harzsand (kein-Backen)
Harzsandguss ist ein Verfahren, bei dem ein flüssiges Harz (z. B. Furan, Phenolharz) und ein Katalysator bei Raumtemperatur mit Rohsand vermischt werden. Diese Mischung wird in ein Modell gegossen und kann chemisch selbst -härten (in Minuten bis Stunden), bevor das Modell entfernt und geschmolzenes Metall gegossen wird.
Vorteile: Es ist außerordentlich kostengünstig{0}}und vielseitig für Lohnfertigungsbetriebe geeignet, da keine teuren beheizten Werkzeuge erforderlich sind. Es entstehen Formen mit sehr hoher Festigkeit und Steifigkeit, die dem Gewicht und Druck sehr großer, schwerer Gussteile (von einigen Kilogramm bis zu vielen Tonnen) standhalten können. Die Harzsandmischung weist eine gute Fließfähigkeit und Verdichtung auf. Ein erheblicher Teil (85 %-95 %) des Sandes kann mechanisch zurückgewonnen und wiederverwendet werden, wodurch er im Laufe der Zeit ökologisch nachhaltiger und kosteneffizienter wird.
Nachteile: Harzbindemittel und die dazugehörigen Katalysatoren sind teuer und tragen zu höheren Materialkosten bei. Die Maßgenauigkeit und die Oberflächenbeschaffenheit sind zwar gut, aber nicht so präzise wie beim beschichteten Sandschalenverfahren. Der chemische Aushärtungsprozess erzeugt flüchtige organische Verbindungen und unangenehme Gerüche, was zu erheblichen Herausforderungen bei der Luftqualität und der Schadstoffkontrolle in der Gießerei führt.
