Sandguss Formenbau ist eine der ältesten und vielseitigsten Metallumformungstechniken, die man erlernen kann. Man formt eine Vertiefung im Sand, die dem gewünschten Teil entspricht, gießt geschmolzenes Metall hinein und erhält nach dem Abkühlen einen festen Guss. Es ist wie Sandburgenbau am Strand, nur dass man präzise Formen kreiert, aus denen Motorblöcke, dekorative Kunstwerke oder Maschinenteile entstehen können.
Ihr Muster ist die Urform, die den Hohlraum in Ihrer Sandform erzeugt. Stellen Sie es sich als den Stempel vor, der den Abdruck hinterlässt – egal, welche Form Ihr Muster hat, so wird Ihr endgültiges Metallteil aussehen.
Wählen Sie ein Muster, das etwas größer ist als Ihr endgültiges Teil, um die Schrumpfung des Metalls beim Abkühlen zu berücksichtigen. Holzmuster eignen sich hervorragend für Anfänger, während Aluminium- oder Harzmuster bei wiederholter Verwendung länger halten.
Das Muster braucht Formschrägen (leichte Verjüngungen) von etwa 1–3 Grad, damit Sie ihn aus dem Sand ziehen können, ohne die Formwände zu beschädigen. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, einen Eimer mit geraden Seiten aus nassem Sand zu ziehen – ohne diese abgewinkelten Seiten wird es nicht funktionieren.
Der Kolben ist einfach ein zweiteiliger Holz- oder Metallrahmen, der Ihren Sand hält. Die untere Hälfte wird als Unterteil bezeichnet, die obere als Oberkasten. Entfernen Sie alten Sand und Schmutz.
Legen Sie Ihr Muster auf ein flaches Brett im Inneren des Widerstands. Wenn Sie beispielsweise ein Zahnrad herstellen, legen Sie es mit der flachen Seite nach unten.
Bei geteilten Mustern (Muster, die in zwei Teile zerlegt werden) legen Sie jetzt die untere Hälfte in den Unterzug. Die obere Hälfte fügen Sie später bei der Arbeit an der Oberkante hinzu.
Bestäuben Sie das Muster mit Trennpulver – normalerweise Talkum oder Graphit.
Verwenden Sie für leichte Muster, die sich verschieben könnten, einen kleinen Klecks doppelseitiges Klebeband oder Ton, um sie vorübergehend an Ort und Stelle zu halten.
Nun füllen Sie Ihr Modell mit speziellem Formsand, um den Hohlraum zu schaffen. Dieser Sand ist kein Strandsand, sondern eine Mischung aus Quarzsand, Ton und Wasser, die beim Zusammendrücken ihre Form behält.
Sieben Sie zunächst eine dünne Schicht feinen Sandes direkt auf das Muster. Dieser durchsiebte Sand fängt feine Details besser ein als grober Sand.
Geben Sie den Sand in 2 cm dicken Schichten hinzu, anstatt ihn auf einmal aufzuschütten. Jede Schicht muss richtig verdichtet werden.
Verwenden Sie einen Stampfer (ein Werkzeug, das wie ein übergroßer Stößel aussieht), um jede Schicht fest zusammenzudrücken. Beginnen Sie vorsichtig um das Muster herum, um ein Verschieben zu vermeiden, und stopfen Sie dann nach und nach fester.
Der Sand sollte sich fest anfühlen wie gepresster brauner Zucker, nicht locker wie Strandsand.
Wenn der Behälter voll ist, kratzen Sie mit einer geraden Kante überschüssigen Sand bis zur Oberkante der Flasche ab.
Manche Gießer stechen an dieser Stelle mit einem Draht kleine Entlüftungslöcher. Diese lassen beim Gießen Dampf und Gase entweichen und verhindern so Blasenbildung im Gussstück.
Legen Sie ein Brett auf den ebenen Sand und drehen Sie den gesamten Unterbau vorsichtig um. Ihr Muster zeigt nun nach oben und ist bereit für die Oberbauhälfte.
Das Angusssystem ist die Rohrleitung Ihrer Form – Kanäle, die geschmolzenes Metall in die Kavität leiten. Ohne geeignete Angusskanäle füllt das Metall Ihre Form nicht gleichmäßig.
Der Gusskanal ist die Stelle, an der Sie das Metall einfüllen. Steigrohre sind Reservoirs, die zusätzliches Metall zuführen, wenn der Guss schrumpft. Markieren Sie diese Stellen mit Holzstiften oder Dübeln, die Sie in den Sand drücken.
Platzieren Sie den Anguss in der Nähe des dicksten Teils Ihres Musters. Steigleitungen werden an hohen Stellen angebracht, an denen das Metall möglicherweise nicht hinkommt oder wo eine Schrumpfung wahrscheinlich ist.
Schnitzen Sie kleine trichterförmige Vertiefungen um Ihre Anguss- und Steigermarkierungen. Diese Vertiefungen erleichtern das Gießen und reduzieren Turbulenzen.
Verwenden Sie einen Angussschneider oder eine kleine Kelle, um einen Kanal vom Anguss zum Modellhohlraum zu schneiden. Dieser Kanal sollte am tiefsten Punkt in den Hohlraum eintreten, um Spritzer zu minimieren.
Halten Sie den Angusskanal bei kleinen Gussstücken etwa 1/4 Zoll tief und breit, bei größeren Stücken größer.
Blasen Sie allen losen Sand aus den Kanälen, die Sie geschnitten haben.
Tragen Sie eine weitere dünne Schicht Trennpulver auf die gesamte Bremsfläche auf, einschließlich der neu geschnittenen Kanäle.
Der Oberkasten bildet die obere Hälfte Ihres Formhohlraums. Dieser Schritt entspricht dem, was Sie mit dem Unterkasten gemacht haben, jedoch mit einigen wichtigen Ergänzungen.
Platzieren Sie die Oberform auf dem Unterteil und richten Sie die Führungsstifte aus, falls Ihre Form welche hat. Die beiden Hälften sollten fest zusammenpassen.
Bestäuben Sie das freiliegende Muster und die Schleiffläche erneut mit Trennpulver.
Packen Sie den Sand genau so ein, wie Sie es beim Schleppen getan haben – zuerst durchsiebter Sand, dann Schichten, dann Stampfen. Achten Sie besonders darauf, das Muster oder die Kanäle darunter nicht zu beschädigen.
Sobald die Oberform gefüllt und nivelliert ist, drehen und ziehen Sie vorsichtig die Holzstifte heraus, die Sie als Angüsse und Steigrohre eingesetzt haben. Dadurch bleiben vertikale Kanäle zum Gießen des Metalls übrig.
Stechen Sie mit einem Draht Entlüftungslöcher in den gesamten Oberkasten und halten Sie dabei kurz vor dem Muster an. Mehr Entlüftungslöcher bedeuten weniger Defekte durch eingeschlossene Gase.
Dies ist der Moment der Wahrheit – Sie öffnen die Form und entfernen das Muster, um die Kavität freizulegen.
Heben Sie den Oberkasten gerade nach oben und halten Sie ihn waagerecht. Jede Neigung kann dazu führen, dass Sand in den Unterkasten fällt.
Legen Sie den Oberkasten vorsichtig mit der Hohlraumseite nach oben beiseite.
Klopfen Sie leicht auf das Muster, um es zu lösen, und heben Sie es dann gerade heraus. Wenn es feststeckt, schrauben Sie eine Schraube in das Muster, um es als Griff zu verwenden.
Wenn Sie ein geteiltes Muster verwendet haben, entfernen Sie die obere Hälfte auf die gleiche Weise vom Oberkasten.
Überprüfen Sie beide Hälften auf beschädigte Kanten, losen Sand oder eingestürzte Stellen. Kleinere Defekte können mit einem Löffel und Wasser ausgebessert werden.
Blasen Sie losen Sand aus Anguss, Angusskanälen und Steigrohren aus. Klare Entlüftungsöffnungen sorgen für einen guten Gasaustritt.
Verwenden Sie kleine Werkzeuge, um beschädigte Kanten zu reparieren oder Funktionen hinzuzufügen, die das Muster nicht erstellen konnte.
Schimmelwäsche verbessert Oberflächenfinish und verhindert, dass Sand an Ihrem Gussstück haften bleibt. Es ist wie ein Antihaftspray für Ihre Form.
Graphitwäsche eignet sich für Eisen und Stahl. Zirkonwäsche verträgt hohe Temperaturen am besten.
Der Formhohlraum muss vollständig trocken sein. Nasser Sand führt dazu, dass die Schlichte verläuft und sich Pfützen bilden.
Tragen Sie mit einem weichen Pinsel oder einer Sprühflasche eine dünne, gleichmäßige Schicht auf. Wenn die Schicht zu dick ist, blättert sie ab und gelangt in Ihren Guss.
Lassen Sie es an der Luft trocknen oder verwenden Sie einen Brenner, um das Trocknen zu beschleunigen. Die Beschichtung sollte gleichmäßig und leicht glänzend aussehen.
Auf Läufer, kahle Stellen oder dicke Ablagerungen prüfen. Bei Bedarf nachbessern.
Sie sind fast bereit zum Metallgießen. Diese letzten Schritte stellen sicher, dass beim Gießen alles an seinem Platz bleibt.
Kerne erzeugen Hohlräume in Ihrem Gussteil. Positionieren Sie sie sorgfältig anhand der Kernabdrücke (Vertiefungen) in Ihrer Form.
Senken Sie den Oberkasten wieder auf den Unterkasten ab und richten Sie ihn genau wie zuvor aus. Eine Fehlausrichtung führt zu abgestuften oder verschobenen Gussteilen.
Geschmolzenes Metall erzeugt Druck, der den Oberkasten anheben kann. Verwenden Sie C-Klemmen oder schwere Gewichte, um ihn geschlossen zu halten.
Verwenden Sie für einen 10-Pfund-Guss mindestens 30 Pfund Gewicht.
Überprüfen Sie, ob alle Lüftungsöffnungen frei sind. Stechen Sie in weitere Lüftungsöffnungen, wenn Sie Bereiche entdecken, in denen sich Gas ansammeln könnte.
Stellen Sie Ihre Form auf ein Bett aus trockenem Sand, um eventuelle Metalllecks aufzufangen. Halten Sie die gesamte Sicherheitsausrüstung bereit – geschmolzenes Metall ist unerbittlich.
Gießen Sie geschmolzenes Metall gleichmäßig in den Anguss, bis die gesamte Form gefüllt ist. Beginnen Sie mit einem dünnen Strahl, um zu vermeiden, dass Sand in die Kavität gespült wird, und erhöhen Sie dann die Durchflussrate.
Gießen Sie weiter, bis Metall in den Steigrohren erscheint. Dies bestätigt, dass der gesamte Hohlraum gefüllt ist.
Hören Sie mit dem Gießen auf, wenn das Angussbecken voll bleibt – Ihre Form ist fertig.
Das Warten ist der schwierigste Teil, aber wenn Sie diesen Schritt überstürzen, ist Ihre ganze Arbeit zunichte gemacht.
Lassen Sie den Guss vollständig abkühlen, bevor Sie die Form brechen. Kleine Gussteile benötigen 30 Minuten, große mehrere Stunden.
Das Metall sollte kühl genug sein, um es mit bloßen Händen anzufassen.
Schütteln Sie den Sand aus, indem Sie die Form auseinanderbrechen und den Sand ausschütten. Der Guss fällt mit dem Sand heraus.
Bewahren Sie den Sand auf – Sie können ihn wiederaufbereiten und viele Male wiederverwenden.
Ihr Gussteil ist nun bereit für die Reinigung. Dazu müssen Sie den Anguss und die Steigrohre abschneiden, alle rauen Stellen glatt schleifen und die Endbearbeitung gemäß Ihren gewünschten Spezifikationen durchführen.
