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Wachsausschmelzverfahren

Das Wachsausschmelzverfahren kann entweder im Sandguß oder in Keramikschalenverfahren gemacht werden. Das Keramikschalenverfahren wird auch als Feinguß bezeichnet.
Zudem haben sich noch 2 weitere ähnliche Verfahren etabliert. Bei der einen wird in Gipsformen und beim anderen in phosphat gebundene Formen gegossen.
Bis auf das Sandgußverfahren sind sehr gute Oberflächendetails realisierbar.
Gips-, Sand- und Keramikschalenformen werden sehr gerne im Kunstguß eingesetzt.
phosphatgebundene Systeme werden wegen ihres hohen Preises eher in der Goldschmiede oder beim Dentalguß eingesetzt. Allerdings ein für kleine Kunstwerke durchaus in Betracht zu ziehendes Verfahren.
Gipsformen stinken beim Guß von höherschmelzenden Metallen immer ein bisschen nach Schwefel.

Am schönsten finde ich persönlich das Keramikschalenverfahren

Keramikschalenverfahren.
Da die anderen ähnlich funktionieren möchte ich jetzt erst mal auf dieses näher eingehen.

Im Prinzip wird das Wachsmodel durch mehrmaliges Eintauchen in eine Schlämme und besanden mit Feuerfestmaterialien hergestellt. Nach der Trocknung wird das Wachs ausgeschmolzen. Die Form wird dann im Keramikofen gebrannt und in die noch heiße Form kommt gleich das flüssige Gussmetall

Fangen wir beim Wachsmodel an.
Dieses sollte mit einem Anguss und den Abluftkanälen fertig montiert vorliegen.
Ein Nacharbeiten an der Keramikform ist eigentlich nicht mehr machbar.

Schlämme
Als Schlämme bezeichnet man eine reaktive teigige Mischung aus Gesteinsmehlen und einer Flüssigkeit.
Die Konsistenz kan individuell angepasst werden.
Beim Keramikschalenverfahren haben sich ein paar Verfahren zur Mischung dieser Schlämme durchgesetzt.

Für die Schalengusstechnik werden vorwiegend silikatische Binder verwendet.
Lithium-, Natron- oder Kaliwasserglas sind dabei die gebrauchlichsten.
Aber auch alkoholbasierende Silicate kommen zum Einsatz.
Eigenschaften ke ramischer Füllmaterialien für Präzisionsgussformen .
Als Füllstoffe für Schlämme kommen folgende Stoffe aus der Giesserei und Keramiktechnik zum Einsatz.

Stoff Schmelzpukt C Dichte kg/dm³ Mittlerer linearer Wärmeausdehnungskoeffizient 10-6 K  
 
Schmelzquarz 1710 2,2 0,!5
 
Quarz 1710 2,6 *)
 
Cristobalit 1710 2,7 *)
 
Aluminiumoxid 2050 3,9 7- !8
 
Zirkonoxid 2677 5,0 10 - !12
 
Zirkonsilikat 2420 4,2 - 4,6 4,5
 
Magnesiumoxid 2800 2,5 11 -30
 
Titanoxid 1850 3,5 6 -8

Die besondere Bedeutung der Mineralien Quarz und Cristobalit liegt im großen thermischen Ausdehnungsverhalten begründet. Diese Mineralien durchlaufen, im Gegensatz zum amorphen Quarz, Phasenumwandlungen, die mit einer starken Volumenzunahme verbunden sind. Das spezifische Volumen von Quarz nimmt mit der Temperatur überproportional zu. Am Quarzsprung bei 573 °C tritt eine Volumenänderung von 0,8 % auf , der so genannte Tiefquarz wandelt sich in den Hochquarz um. Das spezifische Volumen von Cristobalit ist bei Raumtemperatur um 14 % größer als das von Quarz. Nach Literaturangaben tritt bei 270 °C eine Volumenvergrößerung von 2,8 % auf, es handelt sich um den Ãoebergang des Tiefcristobalit in den Hochcristobalit . Die Werte in der Praxis weichen bedingt durch kinetische Effekte und Verunreinigungen bzw. Fehlordnungen in der Kristallstruktur der Rohstoffe von den Literaturwerten ab.

 

Die silikatische Binder härten unter CO² aufnahme aus und bilden dabei SiO²?
Beim anschließenden Brennen entsteht eine Keramische Form.

Nun kommt es darauf an was man wie groß gießen will.
Die Keramik sollte von ihrer Festigkeit so eingestellt werden, dass sie den Guß ohne zu platzen übersteht, aber doch krümelig genug ist um das Gegossene wieder frei zu geben.
Besonders in Vertiefungen kann euch da so mancher Giesser ein Lied singen.

Prinzipiel gilt dass man den ersten Tauchgang sehr fein formuliert. Für die erste Besandung eher eine feine Sandung nimmt und für alle folgenden dann gröber wird.

Ihr seht schon es läuft auf hunderte von Versuchen hinaus.

Allerdings gibt es ja auch noch den Weg des geringsten Wiederstandes und der geht hier zu den Zulieferfirmen, welche oft gut formulierte Massen und Sande anbieten.

Produkte der Firma Remet kommen gerade bei mir zum Einsatz.

Eigene Versuche mit alkoholbasierenden Silicaten
ergaben zwar ein recht schnelles Gelieren des Binders, was an der Schale ja vorteilhaft ist, aber leider gelierte der Binder des angesetzten Schlammes auch recht schnell.
Die Grünfestigkeit war eventuell auch nicht so gut, denn beim entwachsen ist die Keramik geplatzt, aber das lässt sich mit meinen Versuchsbedingungen nicht direkt nachvollziehen, weil dafür noch ein paar mehr Faktoren mit reinspielen. Einer davon ist sicher die Ausdehnung des Wachses beim Schmelzen.