Stahlguss

Stahlguss

Novelty Structures bietet Stahlgussdienstleistungen in Kombination mit

CNC-Bearbeitung und Oberflächenbehandlung für verschiedenste Anwendungen an.

Stahlgussdienstleistungen

Stahlguss ist ein Herstellungsverfahren, bei dem flüssiger Stahl in eine Form gegossen wird, um die gewünschte Form zu erhalten. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung komplexer und langlebiger Metallteile, die in nahezu allen Branchen zum Einsatz kommen.

Durch die Integration unserer Gießtechnologie mit moderner CNC-Bearbeitung und Endbearbeitungsdienstleistungen bieten wir vielseitige Gusslösungen für die Industrie an.

Stahlgusslegierungstypen

Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (Weichstahl)

Kohlenstoffgehalt: 0,05 % bis 0,30 %

Eigenschaften

  • Duktil und formbar: Der niedrige Kohlenstoffgehalt sorgt für hervorragende Duktilität und Schweißbarkeit und erleichtert die Verarbeitung.

  • Relativ geringe Festigkeit: Obwohl es eine gute Zähigkeit aufweist, ist seine Zugfestigkeit geringer als bei anderen Kohlenstoffstählen.

  • Geringe Verschleißfestigkeit aufgrund der weichen Zusammensetzung.

Applications
  • Typische Anwendungen umfassen Automobilkomponenten (z. B. Halterungen, Befestigungselemente), Maschinenteile und Strukturbauteile.

Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt

Kohlenstoffgehalt: 0,30 % bis 0,60 %

Eigenschaften
  • Ausgewogene Festigkeit und Duktilität: Höherer Kohlenstoffgehalt erhöht Festigkeit und Härte bei gleichzeitig akzeptabler Duktilität.

  • Gute Verschleißfestigkeit: Geeignet für Teile, die mittlerem Verschleiß ausgesetzt sind.

  • Wärmebehandelbarkeit: Kann wärmebehandelt werden, um höhere Festigkeit und Zähigkeit zu erreichen.

Applications
  • Verwendet in Bauteilen, die eine höhere Festigkeit als Weichstahl erfordern, wie Zahnräder, Kurbelwellen und Eisenbahnräder.

Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt

Kohlenstoffgehalt: 0,60 % bis 1,25 %

Eigenschaften

  • Hohe Härte und Festigkeit: Der hohe Kohlenstoffgehalt führt zu erheblicher Härte, Verschleißfestigkeit und Festigkeit.

  • Spröde Beschaffenheit: Höhere Härte führt zu geringerer Duktilität und erhöhter Sprödigkeit.

  • Eingeschränkte Schweißbarkeit: Schwer zu schweißen wegen hoher Rissanfälligkeit.

     

Applications
  • Ideal für Schneidwerkzeuge, Matrizen, Federn und andere Komponenten, die hohen Belastungen und Abrieb ausgesetzt sind, aber nicht geschweißt werden müssen.

Legierter Kohlenstoffstahl

Legierter Kohlenstoffstahl bezeichnet Kohlenstoffstahl, dem geringe Mengen von Legierungselementen wie Mangan, Silizium oder Nickel zugesetzt werden, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern.

Eigenschaften
  • Verbesserte Zähigkeit und Festigkeit im Vergleich zu unlegierten Kohlenstoffstählen.
  • Verbesserte Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit (jedoch geringer als bei Edelstahl).
  • Bessere Leistung bei hohen Temperaturen oder Stoßbelastung.
Applications
  • Häufig verwendet in Gussteilen für Maschinenteile, Baumaschinen und drucktragende Komponenten.

Vor- und Nachteile des Eisengusses

Vorteile

Kohlenstoffstahl ist ein vielseitiges Material, das aufgrund seiner günstigen Eigenschaften häufig im Gussverfahren verwendet wird. Nachfolgend die wichtigsten Merkmale, die ihn dafür geeignet machen:

  • Gute Fließfähigkeit: Kohlenstoffstahl zeigt bei hohen Temperaturen gute Fließeigenschaften. Dies ermöglicht das Gießen komplexer Formen und eine vollständige Formfüllung.

  • Breites Spektrum an Zusammensetzungen: Der Kohlenstoffgehalt kann (niedrig, mittel, hoch) angepasst werden, um die gewünschte Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit zu erreichen.

  • Hohe Festigkeit und Haltbarkeit: Kohlenstoffstahl bietet hervorragende Zugfestigkeit und Zähigkeit. Ideal für tragende und industrielle Anwendungen mit hohen Anforderungen.

  • Gute Zerspanbarkeit: Besonders niedrig legierte Stähle lassen sich nach dem Guss gut bearbeiten. Dies ermöglicht präzises Finish und Formgebung von Gussteilen.
  • Kosteneffizienz: Preisgünstiger als Edelstahl und andere legierte Stähle. Dies senkt die Gesamtproduktionskosten und macht es wirtschaftlich für Großprojekte.
  • Schweißbarkeit: Stähle mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt sind gut schweißbar, was nachträgliche Anpassungen oder die Montage von Gussteilen erleichtert.
  • Anpassbarkeit durch Wärmebehandlung: Eigenschaften können durch Glühen, Abschrecken oder Anlassen verbessert werden. Dies bietet Flexibilität bei der Einstellung von Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit je nach Anwendungsbedarf.
  • Gute Verschleißfestigkeit: Hochkohlenstoffstahl weist eine hervorragende Verschleißfestigkeit auf. Geeignet für Anwendungen wie Werkzeuge, Maschinen und Matrizen.

  • Kompatibilität mit komplexen Formen: Kohlenstoffstahlguss kann komplexe und detaillierte Designs realisieren. Dies ermöglicht die Herstellung maßgeschneiderter, präzisionsgefertigter Teile.
  • Hohe Wärmeleitfähigkeit: Unterstützt die gleichmäßige Erstarrung des geschmolzenen Metalls und verringert so das Risiko von Fehlern wie Porosität oder Schrumpfung beim Abkühlen.

Nachteile

Kohlenstoffstahl ist ein vielseitiges Material, das aufgrund seiner günstigen Eigenschaften häufig im Gussverfahren verwendet wird. Nachfolgend die wichtigsten Merkmale, die ihn dafür geeignet machen:

  • High Melting Point: Melts at 1370–1510°C, requiring significant energy. Increases production costs and necessitates heat-resistant molds and equipment.

  • Geringe Korrosionsbeständigkeit: Neigt ohne Schutzbeschichtungen zu Rost und Korrosion. Erfordert zusätzliche Maßnahmen wie Lackieren oder Verzinken, was Zeit und Kosten erhöht.

  • Schrumpfung und Verzug: Zieht sich beim Abkühlen stark zusammen, was zu Maßänderungen führt. Kann zu Fehlern wie Rissen führen und erfordert eine präzise Formgestaltung sowie Kühlkontrolle.

  • Anfälligkeit für Porosität: Kann während des Gießens Gase einschließen, was zu inneren Hohlräumen führt. Schwächt die Struktur des Gussteils und erfordert Entgasung oder zusätzliche Prüfungen.

  • Schwierigkeit beim Guss dünner Querschnitte: Die hohe Viskosität von flüssigem Stahl erschwert das Gießen filigraner oder dünnwandiger Teile. Begrenzter Einsatz bei leichten oder sehr detailreichen Designs.

  • Sprödigkeit bei Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt: Ohne geeignete Wärmebehandlung können hochkohlenstoffhaltige Stähle spröde werden. Verringert Schlagzähigkeit und Flexibilität, insbesondere bei Schwerlastanwendungen.

  • Hohe Neigung zur Rissbildung: Empfindlich gegenüber thermischen Spannungsrissen beim Abkühlen. Erfordert sorgfältige Kontrolle der Abkühlgeschwindigkeit und Formgestaltung zur Fehlervermeidung.

  • Geringe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen: Verliert bei hohen Temperaturen mechanische Eigenschaften. Für Hochtemperaturanwendungen ungeeignet ohne Legierungszusätze oder Beschichtungen.

  • Erfordernis präziser Wärmebehandlung: Ohne geeignete Wärmebehandlung entstehen uneinheitliche mechanische Eigenschaften. Erhöht Kosten, Zeitaufwand und Komplexität des Gießprozesses.

  • Oxidation beim Gießen: Flüssiger Stahl reagiert mit Sauerstoff und bildet Oxide (Schlacke). Erfordert eine ordnungsgemäße Schlackenentfernung und kann die Oberflächenqualität sowie die strukturelle Integrität beeinträchtigen.

Stahlgussverfahren

Methode Prozess Anwendungen Vorteile Nachteile
Sandgießen Geschmolzener Stahl wird in Sandformen gegossen, die um ein Modell herum erstellt werden. Große Komponenten (z. B. Zahnräder, Gehäuse). Kostengünstig, vielseitig für komplexe Formen. Geringere Oberflächengüte und Maßgenauigkeit.
Feinguss Mit Keramik beschichtetes Wachsmodell; nach dem Entfernen des Wachses wird geschmolzener Stahl gegossen. Präzisionsteile (z. B. Turbinenschaufeln). Hohe Genauigkeit, hervorragende Oberflächengüte. Höhere Kosten, längere Produktionszeit.
Druckguss Geschmolzener Stahl wird unter hohem Druck in eine Metallform gepresst. Kleine bis mittelgroße Teile (z. B. Autoteile). Ausgezeichnetes Finish, hohe Produktionsrate. Hohe Werkzeugkosten, beschränkt auf kleinere Teile.

Qualitätskontrolle

1 – Rohmaterialprüfung

Sicherstellen, dass die Rohmaterialien den geforderten chemischen und physikalischen Spezifikationen entsprechen.

  • Analyse der chemischen Zusammensetzung (z. B. Spektrometer, RFA)
  • Physikalische Prüfung der Materialien

2. Form- und Kernqualität

Sicherstellen genauer Formen und fehlerfreier Oberflächen für den Guss.

  • Maßkontrolle von Formen und Kernen
  • Prüfung der Oberflächengüte
  • Sandprüfung (Körnung, Festigkeit, Durchlässigkeit)

3. Schmelzprozess

Die richtige Stahlzusammensetzung erzielen und Gaseinschlüsse oder Verunreinigungen minimieren.

  • Überwachung der Temperatur des flüssigen Stahls
  • Analyse der chemischen Zusammensetzung während des Schmelzprozesses
  • Entgasung und Oxidreduzierung

4. Gießen und Erstarrung

Fehler während des Gießens und Abkühlens des Stahls vermeiden.

  • Kontrolle der Gießtemperatur und Fließgeschwindigkeit
  • Überwachung der Erstarrung zur Vermeidung von Schrumpfung, Heißrissen oder Entmischung

5. Nachgussprüfungen

Oberflächen- und Innenfehler identifizieren und Maßgenauigkeit sicherstellen.

  • Sichtprüfung auf Oberflächenfehler
  • Maßkontrolle (Messschieber, KMG)
  • Zerstörungsfreie Prüfung (UT, RT, MPT, DPT)

6. Wärmebehandlung

Erreichen der erforderlichen mechanischen Eigenschaften wie Härte und Zähigkeit.

  • Validierung der Wärmebehandlungsprozesse (z. B. Abschrecken, Glühen)
  • Härteprüfung (Brinell, Rockwell, Vickers)

7. Endbehandlung der Oberfläche

Die gewünschte Oberfläche erreichen und den Stahl vor Korrosion oder Verschleiß schützen.

  • Schleifen, Bearbeiten, Strahlen
  • Beschichtungsprüfung (Dicke, Gleichmäßigkeit, Haftung)

8. Endprüfung und Tests

Durchführung mechanischer Prüfungen zur Bestätigung der Materialeigenschaften und Überprüfung der Maßhaltigkeit anhand von Zeichnungen oder 3D-Modellen.

  • Zugprüfung: Misst Festigkeit und Dehnung.

  • Schlagprüfung: Überprüft die Zähigkeit bei dynamischer Belastung.

  • Härteprüfung: Bestätigt die Materialhärte.

  • Ermüdungsprüfung: Bewertet die Leistung unter zyklischer Belastung.

Einige produzierte Produkte

Stahlgussanwendungen

Automobilindustrie

Motorblöcke, Zylinderköpfe, Getriebeteile, Fahrgestelle, Fahrwerkskomponenten, Achsgehäuse und Räder.

Schwermaschinen

Kranhaken, Winden, Seilrollen, Baggerteile, Planierraupen, Zahnräder, Wellen und Maschinenrahmen.

Energie

Druckventile, Turbinen, Pumpen, Rohrleitungssysteme und Armaturen für Kraftwerke, Bohrinseln und Kernreaktoren.

Eisenbahn

Lokomotivkomponenten (Radsätze, Kupplungen, Achsgehäuse), Gleiskomponenten (Schienenverbindungen, Weichenbauteile).

Mineralienverarbeitung

Brecherteile, Mühlenauskleidungen, Schürfbagger, Zementwerkskomponenten (Öfen, Walzen, Mahlwerke).

Marine

Schiffsteile (Propeller, Ruder, Rumpfbauteile), Offshore-Plattformen (Strukturbauteile, Gehäuse).

Essen & Trinken

Maschinen für die Lebensmittelverarbeitung (Mahlwerke, Mischer, Mixer), Teile für den Lebensmitteltransport (Förderbänder, Lagerbehälter, Tanks).

Chemisch

Reaktionsbehälter, Reaktoren, Pumpen, Rührwerke, Ventile für Chemieanlagen, die mit hohem Druck und korrosiven Medien arbeiten.

Wasser

Wasserpumpen, Ventile, Filtersysteme, Kanaldeckel und Gitterroste für Wasseraufbereitungs- und Abwassersysteme.

Architektonisch

Brückenfugen, Stützen, Verbindungselemente, dekorative Bauelemente (Geländer, Tore, Säulen).

Recycling

Schredder, Brecher, Fördertechnik, Schrottverarbeitungsausrüstung für das Recycling.

Öl & Gas

Bohrmeißel, Gehäuse, Blowout-Preventer, Druckventile, Sicherheitsventile für Explorationsausrüstung.

FAQ

Was sind die Vorteile des Stahlgusses?2025-03-25T13:23:20+00:00
  • Hohe Festigkeit: Stahlgussstücke bieten hervorragende Festigkeit und Langlebigkeit.
  • Komplexe Formen: Der Stahlguss ermöglicht die Herstellung komplexer Geometrien, die mit anderen Fertigungsverfahren möglicherweise nicht realisierbar sind.
  • Kosteneffizient: Sobald die Formen hergestellt sind, ist der Stahlguss eine kostengünstige Methode zur Produktion großer Stückzahlen.
  • Vielseitigkeit: Stahlgussstücke eignen sich für eine Vielzahl von Branchen, einschließlich Automobil, Energie und Verteidigung.
Wie stellen Sie die Qualität der Stahlgussteile sicher?2025-03-25T13:23:55+00:00

Wir stellen die Qualität durch den Einsatz moderner Qualitätskontrollmethoden sicher, wie z. B.:

  • Materialprüfung: Wir testen den Stahl auf Zusammensetzung, Härte und mechanische Eigenschaften.
  • Formenbau & Simulation: Unser Team verwendet moderne Software zur Formgestaltung und Simulation des Gießprozesses, um Defekte zu minimieren.
  • Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP): Wir führen Verfahren wie Röntgen-, Ultraschall- und Magnetpulverprüfungen durch, um innere Fehler zu erkennen.
  • Maßhaltigkeitsprüfung: Jedes Gussteil wird einer gründlichen Maßkontrolle unterzogen, um sicherzustellen, dass es den Spezifikationen entspricht.
Wie lange ist die Vorlaufzeit für eine Bestellung von Stahlguss?2025-03-25T13:24:35+00:00

Die Vorlaufzeit variiert je nach Komplexität des Teils, der Formherstellung und der bestellten Menge. Typischerweise kann sie von wenigen Wochen bis zu einigen Monaten reichen. Wir stellen einen geschätzten Zeitrahmen nach der Bewertung der Projektdetails bereit.

Können Sie kundenspezifische Stahlgussteile herstellen?2025-03-25T13:25:07+00:00

Ja, wir sind auf die Herstellung kundenspezifischer Stahlgussteile nach Ihren spezifischen Entwürfen und Anforderungen spezialisiert. Unsere Ingenieure arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um sicherzustellen, dass das Endprodukt Ihren Erwartungen entspricht.

Wie groß ist die maximale Größe der Stahlgussstücke, die Sie herstellen können?2025-03-25T13:25:35+00:00

Wir sind in der Lage, Stahlgussstücke in verschiedenen Größen herzustellen, von kleinen, filigranen Teilen bis hin zu großen, schweren Komponenten. Bitte kontaktieren Sie uns für Details zu Ihren spezifischen Größen- und Gewichtsanforderungen.

Bieten Sie Nachbearbeitungsdienste nach dem Gießen an?2025-03-25T13:26:59+00:00

Ja, wir bieten Nachbearbeitungsdienste wie:

  • Zerspanung: Präzisionsbearbeitung, um enge Toleranzen einzuhalten.
  • Wärmebehandlung: Verfahren wie Glühen, Härten und Anlassen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften.
  • Oberflächenveredelung: Techniken wie Schleifen, Polieren und Beschichten, um das Aussehen und die Haltbarkeit des Gussstücks zu verbessern.
Was sind die typischen Konstruktionsaspekte beim Stahlguss?2025-03-25T13:43:21+00:00

Konstruktionsaspekte umfassen:

  • Wandstärke: Gleichmäßige Wandstärken sorgen für gleichmäßiges Abkühlen und verringern das Risiko von Gussfehlern.
  • Formschrägen: Formschrägen im Bauteildesign erleichtern das Entformen aus der Gussform.
  • Anschnitt- und Speisersysteme: Eine geeignete Platzierung sorgt für eine gleichmäßige Formfüllung und reduziert Gussfehler.
  • Toleranzanforderungen: Sicherstellen, dass das Design die geforderte Maßgenauigkeit erfüllt.
Was ist der Unterschied zwischen Sandguss und Feinguss bei Stahl?2025-03-25T13:43:52+00:00
  • Sandguss: Dies ist die gebräuchlichste Methode, bei der Formen aus Sand hergestellt werden. Sie ist kostengünstig für die Herstellung großer Teile, bietet aber im Vergleich zu anderen Methoden eine geringere Präzision. Sie wird typischerweise für größere, weniger komplexe Komponenten verwendet.
  • Feinguss: Bei diesem Verfahren wird ein Wachsmodell verwendet, das mit einer Keramikschale überzogen wird, die aushärtet. Der Feinguss bietet eine hohe Präzision und ist ideal für kleine, komplexe oder komplizierte Teile. Er ist teurer, liefert aber feinere Oberflächen und eine höhere Maßgenauigkeit.
Welche Arten von Fehlern können während des Stahlgussprozesses auftreten?2025-03-25T13:44:23+00:00

Häufige Gussfehler umfassen:

  • Porosität: Kleine Löcher oder Hohlräume im Gussstück, verursacht durch eingeschlossene Gase.
  • Kaltlunker: Entstehen, wenn das Metall nicht vollständig in die Form fließt, was zu einer unvollständigen Füllung führt.
  • Schwindung: Tritt auf, wenn das Metall abkühlt und sich zusammenzieht, oft mit Hohlräumen im Inneren des Teils.
  • Heißrisse: Risse, die entstehen, wenn das Metall zu schnell abkühlt.
  • Oberflächenfehler: Kratzer, Grübchen oder unebene Oberflächen, die zusätzliche Nachbearbeitung erfordern können.

Wir setzen strenge Qualitätskontrollverfahren ein, um diese Fehler zu minimieren und zu erkennen.

Welche Kostenfaktoren gibt es für eine Stahlgussbestellung?2025-03-25T13:45:56+00:00

Mehrere Faktoren beeinflussen die Kosten eines Stahlgusses:

  • Materialwahl: Verschiedene Stahllegierungen haben unterschiedliche Kosten.
  • Gusskomplexität: Aufwendigere Designs oder größere Teile erfordern mehr Zeit und Präzision, was die Kosten erhöht.
  • Form- und Werkzeugkosten: Die Herstellung von maßgeschneiderten Formen oder Werkzeugen trägt zu den Gesamtkosten bei.
  • Stückzahl: Höhere Stückzahlen führen oft zu niedrigeren Stückkosten, während kleine Stückzahlen höhere Kosten pro Stück verursachen können.
  • Nachbearbeitungsdienste: Zusätzliche Prozesse wie Wärmebehandlung, Zerspanung und Oberflächenveredelung können den Preis erhöhen.
Wie wird die Endqualität eines Stahlgussteils vor dem Versand überprüft?2025-03-25T13:45:03+00:00

Jedes Stahlgussteil wird vor dem Versand einer umfassenden Prüfung unterzogen:

  • Visuelle Inspektion: Zur Überprüfung auf Oberflächenfehler.
  • Maßhaltigkeitsprüfung: Zur Verifizierung, dass das Gussteil den Konstruktionsvorgaben entspricht.
  • Materialprüfung: Wir führen ggf. Zug-, Härte- und Schlagzähigkeitstests durch, um sicherzustellen, dass die mechanischen Eigenschaften den Anforderungen entsprechen.
  • Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP): Zur Erkennung innerer Fehler wie Risse oder Lunker, ohne das Bauteil zu beschädigen.

Wie können wir Ihnen weiterhelfen?

Feinguss ist für zahlreiche Branchen unverzichtbar und ihr Erfolg hängt von der sorgfältigen Auswahl der Auftragnehmer ab.

Novelty Structures zeichnet sich als zuverlässiger Partner für die Lieferung von hochwertigen Gussteilen mit ergänzenden Nachbearbeitungsprozessen aus, die auf die anspruchsvollen Bedürfnisse der Industrie zugeschnitten sind.

Kontaktieren Sie unser Team, um Ihre Anforderungen im Detail zu besprechen.

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