Was ist Metallguss im Wachsausschmelzverfahren?

Das Wachsausschmelzverfahren, auch als Feingussverfahren bekannt, ist ein Metallgussverfahren, bei dem flüssiges Metall in eine Form gegossen wird, die auf einem Wachsmodell basiert. Der Name „Wachsausschmelzverfahren“ rührt daher, dass das Wachs nach dem Formen der Form ausgeschmolzen und entfernt wird. Die Ursprünge des Wachsausschmelzverfahrens lassen sich Tausende von Jahren zurückverfolgen, bis ins alte Ägypten, die Levante und China.

Obwohl das Wachsausschmelzverfahren seit Jahrtausenden in der Menschheitsgeschichte Anwendung findet, hat es sich im Laufe der Zeit stark verändert. Heute gilt der Metallguss im Wachsausschmelzverfahren als Präzisionsfertigungstechnik in der modernen Industrie. Dies ist auf die zahlreichen Vorteile des Verfahrens zurückzuführen. Heutzutage wird das Wachsausschmelzverfahren häufig auch als Feinguss oder Präzisionsguss bezeichnet.

Wie funktioniert das Wachsausschmelzverfahren?
Das Wachsausschmelzverfahren wird zur Herstellung von aufwendigen und komplexen Objekten verwendet. MetallkomponentenDie dann in einer Reihe industrieller Prozesse Anwendung finden. Metallgussverfahren mit Wachsausschmelzverfahren umfasst mehrere Schritte. Während bestimmte Schritte für spezifische Zwecke angepasst werden können, sind andere typisch für andere Gießverfahren.

● Modellerstellung
Der erste Schritt beim Wachsausschmelzverfahren ist die Modellherstellung. Dabei wird eine Form oder ein Muster aus Wachs erstellt. Mithilfe dieses Originalmodells wird dann eine Metallform hergestellt. Neben Wachs können Formen auch aus anderen Materialien wie Ton gefertigt werden.

● Formgebung
Der nächste Schritt ist die Formherstellung. Hierbei wird das Wachs- oder Tonmodell mit Materialien wie Latex, Gummi, Silikon oder Fiberglas beschichtet. Sobald die Form fertig ist, wird flüssiges Wachs hineingegossen, bis die Innenfläche gleichmäßig bedeckt ist. Überschüssiges Wachs wird abgegossen, und die Wachsschicht kühlt vollständig ab und härtet aus.

● Entformen
Das hohle Wachsmodell wird aus der Form entnommen. Dies ist der sogenannte „Wachsausschmelzprozess“ beim Wachsausschmelzverfahren. Anschließend wird die Form erhitzt, bis das Wachs schmilzt und abläuft. Die Form kann nun zur Herstellung weiterer Teile wiederverwendet werden. Im Allgemeinen lassen sich Formen beliebig oft wiederverwenden, bis sie abgenutzt sind.

● Oberflächenveredelung
Nach der Formherstellung und dem Entfernen des Wachses können verschiedene Oberflächenbearbeitungsschritte erforderlich sein. Beispielsweise können Trennlinien oder Grate an den Stellen entstehen, an denen Formteile aufeinandertreffen. Die Form dient zur Herstellung einer Hülle für den späteren Guss von flüssigem Metall. Zum Gießen wird flüssiges Metall in diese Hülle gegossen. Dabei erhitzt sich die Hülle.

● Shell-Freigabe
Sobald das geschmolzene Metall abgekühlt und im Inneren der Form zu einem Metallblock erstarrt ist, wird dieser durch Trennen der Formhälften freigegeben. Der gegossene Block muss nach dem Entfernen der Form gegebenenfalls noch nachbearbeitet werden, um Gussspuren zu entfernen und sicherzustellen, dass das Produkt dem ursprünglichen Tonmodell perfekt entspricht.

Welche Elemente werden für das Wachsausschmelzverfahren benötigt?
Beim Wachsausschmelzverfahren werden verschiedene Wachsarten verwendet: Naturwachs, synthetisches Wachs und Spezialwachs. Jede Wachsart dient spezifischen Zwecken und weist individuelle Vor- und Nachteile auf.

● Natürliches Wachs
Als natürliches Wachs bezeichnet man üblicherweise Bienenwachs. Bienenwachs zeichnet sich durch seinen Duft, seine Weichheit, Geschmeidigkeit und Klebrigkeit aus. Da es sich um ein Naturprodukt handelt, können Schmelzpunkt und Härte variieren. Der Schmelzpunkt von Bienenwachs wird von Faktoren wie dem Pollengehalt und der Blütenart beeinflusst. Er liegt zwischen 61 °C und 66 °C.

Bienenwachs ist in bestimmten Handwerksberufen beliebt, da es das Schrumpfen und Verziehen von Materialien reduziert. Es eignet sich auch als Oberflächenbehandlung für Eisen, Stahl und Bronze, um Gussfehler zu kaschieren. Bienenwachs beugt Rost vor und verleiht einen schönen Glanz. Es kann zudem mit anderen Ölen oder Mineralien gemischt werden, um bestimmte Effekte zu erzielen.

● Synthetische Wachse
Synthetische Wachse können mikrokristallines Wachs oder Paraffinwachs sein. Mikrokristallines Wachs ist flexibel und leicht klebrig. Es ist weicher als Bienenwachs und Paraffinwachs und besitzt eine feinere Kristallstruktur. Als Wachs auf Erdölbasis hat es einen Schmelzpunkt von etwa 71 °C (160 °F). Mikrokristallines Wachs wird hauptsächlich von Schmuckgießern und Bildhauern verwendet.

Paraffin ist ein weißes, glattes, hartes Wachs mit einer groben Kristallstruktur. Es wird aus Erdöl gewonnen. Paraffin kann in begrenzten Gießverfahren allein verwendet oder mit anderen Wachsarten gemischt werden, um eine höhere Härte zu erzielen. Sein Schmelzpunkt liegt zwischen 135 und 140 Grad Fahrenheit (57 bis 60 Grad Celsius).

● Spezialwachse
Spezialwachse besitzen einzigartige Eigenschaften für bestimmte Wachsausschmelzverfahren. Schnitzwachs ist extrem hart mit einem Schmelzpunkt von über 104 °C. Modellierwachs erweicht schnell bei Körpertemperatur und wird zum Formen von Modellen verwendet. Ausbesserungswachs kommt selten zum Einsatz und dient lediglich dazu, kleinere Unebenheiten an Modellen während der Nachbearbeitung auszugleichen. Es gibt weitere Wachsarten für den Metallguss im Wachsausschmelzverfahren, die jedoch den Rahmen dieses Artikels sprengen.