Überblick über die Verfahren zur Form- und Kernherstellung

Bei den Verfahren zur Form- und Kernherstellung wird zwischen Verfahren mit physikalischer Bindung und solchen mit chemischer Bindung unterschieden.

Pysikalische Bindung

Die Verfahren mit physikalischer Bindung, die auch als Verfahren mit tongebundenen Formstoffen, Nassgussformverfahren oder Verdichtungsformverfahren bezeichnet werden, werden ausschließlich zur Herstellung von Gussteilen mit verlorenen Formen eingesetzt. Die Schmelze wird dabei in eine ungetrocknete feuchte (grüne) Sandform gegossen. Die Formstoffe bestehen aus dem Formgrundstoff Quarzsand, dem Bindemittelsystem Ton-Wasser und speziellen Zusätzen.

Die Verdichtung des lose in den Formkasten geschütteten Formstoffs ist die Grundlage für die Ausbildung und Verfestigung der Formkonturen. Bei diesem
physikalischen Vorgang bilden sich infolge der höheren Packungsdichte Bindungskräfte zwischen den Formstoffteilchen (Sandkörnern) und dem Bindemittel
Ton aus, wodurch Binderbrücken entstehen, die eine ausreichende Formfestigkeit bewirken.

Als wichtigste Verfahren zur Formstoffverdichtung werden beim Nassgussverfahren folgende Verfahren – einzeln oder in Kombination – eingesetzt: Rütteln, Pressen, Vibrationsverdichten, Schieß- und Blasverdichtung, Vakuumverdichtung, Luftstrompressen oder Impulsverdichtung mit Luftimpuls- und Gasdruckverdichten.

Chemische Bindung

Bei den Verfahren mit chemischer Bindung, mit denen sowohl Sandformen als auch Sandkerne hergestellt werden können, wird der Formstoff durch chemische Reaktionen verfestigt. Die eingesetzten Binder, die zu dem Quarzsand als Formgrundstoff zugegeben werden, arbeiten auf chemischer Basis und können heiß, d. h. unter Zufuhr von Wärme, oder kalt, selbsthärtend oder durch die Zugabe eines Katalysators durch Begasung, ausgehärtet werden.

Die arbeits- und zeitintensive Handfertigung von Kernen wurde bereits Anfang des 19. Jahrhunderts durch die maschinelle Fertigung abgelöst. Im Laufe des 20. Jahrhunderts wurden die maschinellen Verfahren zur Kernherstellung immer weiter entwickelt und optimiert. Stand der Technik ist heute ein Verfahren, bei dem der im Sandzylinder der Maschine befindliche Formstoff durch die schlagartige Beaufschlagung mit Druckluft in den unterhalb des Sandzylinders befindlichen Kernkasten eingebracht wird.