Die Mischung aus Sand in Sandguss besteht aus drei Hauptbestandteilen: Quarzsand (85–95 %), einem Bindemittel wie Ton oder Harz (4–10 %) und Wasser oder anderen Zusatzstoffen (1–5 %). Diese spezielle Kombination erzeugt ein formbares Material, das stark genug ist, um geschmolzenes Metall aufzunehmen, sich aber nach dem Abkühlen des Metalls leicht löst.
Stellen Sie sich vor, Sie bauen eine Sandburg am Strand. Trockener Sand behält seine Form nicht, aber mit der richtigen Menge Wasser können Sie plötzlich komplexe Strukturen bauen. Sandguss funktioniert genauso, nur dass hier viel mehr auf dem Spiel steht: Sie gießen Metall, das heiß genug ist, um Glas zu schmelzen, in Ihre Form.
Quarzsand macht den Großteil jeder Gießmischung aus, da er Temperaturen über 3,000 °C standhält, ohne zu schmelzen. Sie benötigen Sand mit abgerundeten Körnern zwischen 40 und 220 Maschenweite (etwa die Konsistenz von Speisesalz bis feinem Pulver).
Der Sand muss sauber und frei von Verunreinigungen sein. Organische Materialien oder Mineralien mit niedrigem Schmelzpunkt führen zu Defekten im Gussstück.
Bentonit-Ton ist das am häufigsten verwendete Bindemittel in grüner Sandguss (wird „grün“ genannt, weil die Mischung Feuchtigkeit enthält, nicht wegen ihrer Farbe.) Dieser Ton quillt auf, wenn er nass ist, und bildet starke Bindungen zwischen den Sandkörnern.
Der Tongehalt liegt typischerweise zwischen 7 und 12 % bei Eisengussteilen und zwischen 4 und 8 % bei leichteren Metallen. Zu viel Ton macht die Mischung klebrig und schwer zu verarbeiten, während zu wenig Ton die Form nicht formstabil macht.
Wasser aktiviert das Tonbindemittel und verleiht der Mischung Formbarkeit. Der Feuchtigkeitsgehalt liegt bei den meisten Anwendungen zwischen 2 und 4 %.
Der richtige Wassergehalt ist entscheidend. Ist es zu trocken, zerbröselt die Form beim Entformen. Ist es zu feucht, bilden sich Dampfblasen, wenn heißes Metall auf die Form trifft, was zu Oberflächenfehlern führt.
Sie können die Feuchtigkeit testen, indem Sie eine Handvoll vorbereiteten Sand zusammendrücken. Er sollte fest zusammenhalten, aber sauber brechen, wenn Sie ihn in zwei Hälften brechen.
Kohlenstaub oder Seekohle (2-5%) schafft eine reduzierende Atmosphäre, die das Metall vor Oxidation schützt und verbessert OberflächenfinishWenn das heiße Metall auf die Form trifft, erzeugt die Kohle eine dünne Gasschicht, die verhindert, dass das Metall kleben bleibt.
Holzmehl (0.5–2 %) erhöht die Kollabierbarkeit und erleichtert so das Herausnehmen des Gussstücks. Es verbrennt beim Gießen und hinterlässt winzige Hohlräume, die den Sand zerbrechen lassen.
Maismehl oder Dextrin (0.25–1 %) erhöhen die Festigkeit der Mischung, wenn Sie detailliertere Abdrücke oder dünnere Formabschnitte benötigen.
Grünsand ist nach wie vor die beliebteste Wahl, da er kostengünstig und wiederverwendbar ist. Ein typisches Rezept umfasst:
Diese Mischung eignet sich für etwa 90 % aller Sandgussteile weltweit. Sie können sie je nach dem zu gießenden Metall und der Komplexität Ihres Teils leicht anpassen.
Kunstharzgebunden Sand verwendet chemische Bindemittel anstelle von Ton. Mischen Sie Sand mit 1–3 % Phenol- oder Furanharz, fügen Sie einen Katalysator hinzu und die Mischung härtet bei Raumtemperatur oder bei leichter Hitze aus.
Dadurch entstehen stabilere und präzisere Formen, die sich perfekt für Motorblöcke in der Automobilindustrie oder für Bauteile in der Luft- und Raumfahrt eignen. Der Nachteil? Die Kosten sind höher und der Sand lässt sich nicht so einfach wiederverwenden.
Ölsand verwendet Leinöl (2–4 %) als Bindemittel. Erhitzen Sie die Mischung auf 400 °C, und das Öl polymerisiert, wodurch eine harte Schale entsteht.
Kleine Gießereien bevorzugen diese Methode für Kerne, da sie nur minimale Ausrüstung erfordert. Einfach mischen, in eine Kernbox packen und backen.
