Wissen
Grauguss, Sphäroguss, Kerne, Speisung und Normen. Was der Begriff meint, wie er bei Röth im Betrieb sitzt und wo die Norm aufhört.
Prototyp
Auch genannt: Binder-Jetting, Sanddruck
3D-Sanddruck baut Form oder Kern schichtweise aus Sand und Binder, ein Kernkasten entfällt. Hinterschneidungen, die in der Serie mehrere Kerne bräuchten, können im Druck ein Stück sein. Bei Röth sitzt das Verfahren im Rapid Prototyping, nicht als Ersatz der Formanlage in der Serie. Das ist Binder-Jetting, kein Schmelzen von Metall im Drucker.
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Auch genannt: AD 2000, AD 2000-Merkblatt W0, AD 2000 W3/1, AD 2000 W3/2
AD2000 ist ein deutsches Regelwerk für Druckgeräte. W0 betrifft den Werkstoffhersteller, W3/1 GJL, W3/2 GJS. W3/3 austenitisches Gusseisen ist kein Angebot. Röth ist nach AD2000 zertifiziert für Eisenguss, der zur Druckgeräterichtlinie passt. Das Zertifikat ist ein Nachweis, keine Freigabe eines bestimmten Armaturengehäuses und nicht dasselbe wie ISO 9001. Die Konformität des Druckgeräts bleibt beim Gerätehersteller.
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Auch genannt: Anschnitt-Technik, Anguss
Der Anschnitt ist das Kanalsystem vom Einguss bis zur Formhöhle. Er füllt das Teil, steuert Geschwindigkeit und soll Schlacke und Luft nicht ins Bauteil tragen. Einguss, Lauf und Anschnitte stehen in einem Querschnittsverhältnis. Zusammen mit den Speisern gehört er zur gießtechnischen Auslegung, nicht zur Fertigmaßzeichnung. Nach dem Guss wird er abgeputzt, am Fertigteil bleibt höchstens die Narbe.
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Auch genannt: Disamatic, Ballenform
Ballenguss formt ohne Formkasten. Die Maschine presst Sand zu einem Ballen mit zwei Formhälften. Bei Röth ist das die Disamatic mit Ballen 600×480×150-395 mm, Stückgewicht 0,2-30 kg, geeignet ab etwa 20 Formen je Los. Gegenstück ist der Kastenguss auf der HWS. Die Teilung steht senkrecht, Anschnitt und Kernlage drehen sich mit.
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Auch genannt: HB, HB 30, Härtemessung
Die Brinellhärte presst eine Hartmetallkugel in die Oberfläche und misst den Eindruck; an Gusseisen ist das das übliche Härteverfahren. Die Zahl HB steht in den Werkstofftabellen als Richtwert, nicht als Zugfestigkeit am Probestab. Wer HB in Rm umrechnet und das als Spezifikation setzt, legt die Prüfung nicht dort fest, wo sie hingehört.
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DIN EN 1561 ist die Norm für Gusseisen mit Lamellengraphit, also Grauguss. Sie legt Sorten, Bezeichnungen und Kennwerte fest, die Kurzzeichen heißen EN-GJL. Die Tabellenwerte auf der Röth-Werkstoffseite sind Richtwerte, verbindlich bleibt der Normentext. Bei Röth stehen EN-GJL-150, 200, 250 und 300. GG-20 liegt bei EN-GJL-200, GG-25 bei EN-GJL-250. Wer GG-25 schreibt und EN-GJL-300 erwartet, mischt zwei Sprachen.
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DIN EN 1563 ist die Norm für Gusseisen mit Kugelgraphit, also Sphäroguss. Die Kurzzeichen heißen EN-GJS, mit Festigkeit und Dehnung in der Bezeichnung. Bei Röth stehen die geführten Sorten tabellarisch: EN-GJS-400-15, 400-18-LT, 500-7, 600-3, 700-2 und 500-14. Verbindlich bleibt der Normentext, die Website-Tabelle ist ein Richtwert.
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Auch genannt: MAGMA, MAGMA-Simulation, Gießsimulation
Die Erstarrungssimulation rechnet Füllung, Temperatur und Erstarrung am 3D-Modell, bevor die erste Form gebaut ist, und zeigt Hotspots, mögliche Lunker und ungünstige Fließwege. Bei Röth läuft das seit 2008 mit MAGMA als Teil der Auslegung. Die Rechnung sitzt vor dem ersten Abguss: MAGMA gießt nicht und prüft weder die Charge noch das fertige Teil.
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Auch genannt: Aushebeschräge, Entformschräge
Die Formschräge ist eine leichte Neigung an Wänden, die senkrecht zur Teilung stehen. Ohne sie klebt das Modell im Sand oder reißt die Form beim Ausheben. Innenflächen, die ein Kern bildet, brauchen oft eine andere Logik als die Außenform. Die Schräge gehört ins Rohteil, nicht erst in die Bearbeitung. Die Zeichnung nennt den Winkel in Grad, sobald die Teilung festliegt.
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Auch genannt: Formsand
Formstoff ist die Mischung, aus der die Sandform gemacht wird. Bei der Außenform von Röth ist das Grünsand: Quarzsand, Bentonit, Wasser. Kerne nutzen andere Binder. Die Aufbereitung und die Sandprüfung halten den Formstoff im Fenster. Formstoff ist der Sand, der Werkstoff ist das Eisen. Beides in einem Satz vermengt Form und Schmelze.
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Auch genannt: Gussbarkeit
Gießbarkeit ist die Einschätzung, ob Geometrie, Werkstoff und Losgröße in das Verfahren passen. Bei Röth: Grünsand-Maschinenformguss, GJL oder GJS, Kerne, Kasten- oder Ballenmaß, 0,2-200 kg je nach Anlage. Ein Teil kann konstruktiv klug sein und trotzdem nicht gießbar in dieser Formerei.
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Auch genannt: gießgerecht, gussgerechte Konstruktion
Eine gießgerechte Konstruktion berücksichtigt Teilung, Formschräge, Kerne, Wanddicken und Speisung, bevor das Modell gebaut ist. Sie senkt Lunker, Versatz und Nacharbeit und macht das Teil herstellbar in Sand und Serie, ohne es hässlich zu machen.
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Auch genannt: EN-GJL, GJL-250
GJL ist das Kurzzeichen für Gusseisen mit Lamellengraphit. Es ersetzt ältere Bezeichnungen wie GG. Hinter GJL steht die Sorte, zum Beispiel EN-GJL-250 für eine Zugfestigkeit von mindestens 250 N/mm² am Probestab nach DIN EN 1561. Die Lamellen dämpfen und leiten Wärme. Die Zahl gilt zuerst am Stab.
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Auch genannt: EN-GJS, GGG, GJS-400-15
GJS ist das Kurzzeichen für Gusseisen mit Kugelgraphit. Ältere Zeichnungen schreiben GGG. Hinter GJS stehen Festigkeit und Dehnung, zum Beispiel EN-GJS-400-15: mindestens 400 N/mm² Zugfestigkeit und 15 Prozent Bruchdehnung am Probestab nach DIN EN 1563. Ohne Magnesiumbehandlung nach der Entschwefelung bleibt die Lamelle.
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Auch genannt: Graues Gusseisen, Grau-Guss
Grauguss ist Gusseisen, in dem der Graphit als Lamellen vorliegt. Der Werkstoff ist spröde, leitet Wärme gut und dämpft Schwingungen. Die Sorten heißen GJL und stehen in DIN EN 1561. Bei Röth sind das EN-GJL-150, 200, 250 und 300.
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Auch genannt: Grünsandformerei
Grünsand ist Formsand, der mit Bentonit und Wasser gebunden wird und feucht in die Form geht. Grün heißt hier nicht die Farbe und nicht umweltschonend, sondern: die Form wird nicht vor dem Gießen gebrannt. Nassgusssand ist dasselbe Wort. Das ist der Formstoff der Maschinenformanlagen bei Röth. Bentonit ist Tonmineral, kein Farbstoff und keine Ökobilanz.
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Auch genannt: Eisenguss, Gusseisenwerkstoff
Gusseisen ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit so viel Kohlenstoff, dass sich Graphit bilden kann. Gegossen wird in eine Form, nicht gewalzt oder geschmiedet. Bei Röth geht es um Grau- und Sphäroguss nach DIN EN 1561 und DIN EN 1563, nicht um Aluminium oder Stahlguss.
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Gussfehler sind Abweichungen, die beim Formen, Gießen oder Erstarren entstehen: Lunker, Gasporen, Kaltschweiße, Kernversatz, Schülpe. Nicht jeder Befund ist Ausschuss; maßgeblich sind vereinbarte Prüfung, Lage und Funktion. Fehleranalyse und Reklamation sind zwei verschiedene Wege. Wer alle Löcher Lunker nennt, wählt die Gegenmaßnahme, die zum Namen nicht passt.
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Im Handformguss verdichtet die Former den Sand von Hand oder mit Handgeräten um ein Modell. Die Form ist frei im Maß, der Takt ist langsam. Maschinenformguss kehrt das um: festes Formmaß, hoher Takt. Röth fertigt auf Formanlagen, nicht als klassische Handformerei. Große Einzelstücke außerhalb der Maschinenmaße gehören nicht ins Angebot: der Kontrast erklärt die Grenze, er beschreibt keine zweite Halle in Mosbach.
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Eine Hinterschneidung ist eine Form, die das Modell oder den Kern in Teilungsrichtung blockiert. Außen löst sie ein Kern oder eine andere Teilung, innen oft ein geteiltes Kernpaket. Ohne Lösung klebt die Form oder das Teil hat keinen Hohlraum.
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Auch genannt: Wärmestau, Materialanhäufung
Ein Hotspot ist eine Stelle im Gussteil, die länger flüssig bleibt als die Umgebung. Meist eine Materialanhäufung, ein Nabenansatz oder ein scharfer Wandübergang. Im Knoten drohen Lunker und grobes Gefüge, wenn niemand speist oder kühlt. Die dünne Kante daneben kann scharf abschrecken; das ist ein zweiter Fehler am selben Ort, nicht der Hotspot selbst.
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Auch genannt: Impfguss, Schmelzimpfung
Impfung ist die Zugabe eines Impfmittels in die Schmelze kurz vor dem Gießen. Sie liefert Keime, an denen Graphit wachsen kann. Ohne Impfung drohen Unterkühlung, grobes Gefüge oder Weißeinstrahlung, besonders in dünnen Querschnitten.
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Auch genannt: Kaltlauf
Eine Kaltschweiße entsteht, wenn zwei Schmelzefronten aufeinandertreffen und nicht mehr verschweißen. Die Stelle bleibt als Naht, Kerbe oder undichte Wand. Ursache sind oft zu niedrige Temperatur, zu langer Fließweg oder zu dünne Wand: die Haut ist schon zu fest. Es sieht aus wie eine Klebnaht, ist aber Guss.
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Auch genannt: Kastenform, HWS-Formanlage
Kastenguss formt Ober- und Unterkasten in einem Rahmen. Das Kastenmaß begrenzt Länge, Breite und Höhe des Teils. Bei Röth ist das die HWS-Anlage mit 1030×810×320/320 mm nach dem SEIATSU-Verfahren, Stückgewicht 5-200 kg. Gegenstück ist der Ballenguss ohne Kasten. Der Rahmen trägt die Form zur Gießstrecke; ohne ihn bricht ein weicher Sandballen in der Reihe.
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Auch genannt: Kernbewehrung
Kerneisen ist eine Metalleinlage im Sandkern. Sie hält den Kern steif, damit er beim Einlegen und unter Auftrieb nicht bricht oder durchhängt. Nach dem Guss bleibt das Eisen im Teil oder wird mit dem Kern entfernt, je nach Lage. Röth liefert Kerneisen auch als Hilfsmittel für andere Gießereien.
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Auch genannt: Kernstützen
Kernhaften sind kleine Metallteile, die den Kern gegen Auftrieb und Durchbiegen stützen. Sie sitzen zwischen Kern und Formwand und schmelzen an oder bleiben im Teil. Ohne sie wandert ein schwerer oder langer Kern. Röth fertigt Kernhaften auch als Hilfsmittel für andere Gießereien.
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Auch genannt: kernintensiv, kernintensive Gehäuse
Kernintensiver Guss meint Teile, deren Innenform den Aufwand bestimmt: viele Kerne, ein Paket, enge Kanäle, Hinterschneidungen. Das ist der Schwerpunkt von Röth, nicht der einfache Vollklotz. Maschinenformguss ändert daran nichts. Die Maschine formt außen, die Kerne bleiben Handwerk und Einleger.
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Auch genannt: Kernmarken
Die Kernmarke ist die Aufnahme für den Kern in der Form. Sie legt Lage und oft die Dichtung gegen einlaufende Schmelze fest. Das Modell trägt die Marke, der Kernkasten die Gegenform. Zu knapp, und der Kern versetzt. Zu weit, und Eisen läuft in die Marke oder der Kern schwimmt.
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Ein Kernpaket ist der Zusammenbau mehrerer Kerne zu einer Innenform. Gehäuse mit Kanälen, Taschen und Lagerbohrungen brauchen oft mehr als einen Kern. Das Paket muss in der Form liegen, gegen Auftrieb halten und nach dem Guss zerlegbar bleiben. Jede Fuge zwischen den Kernen ist eine mögliche Versatzstelle.
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Auch genannt: Kernverschiebung
Kernversatz heißt: der Kern hat sich verschoben, gekippt oder aufgeschwommen. Die Innenkontur sitzt dann neben der Außenkontur. Wanddicken kippen, Bohrungen wandern. Ursache sind Marke, Auftrieb, Einlegen oder ein zu schwacher Kern. Das Eisen ist da, nur am falschen Ort.
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Auch genannt: Flugrost, VCI
Korrosionsschutz am Gussrohteil meint hier Lagerung und Transport, nicht eine Lackierstraße. Unbearbeitetes Gusseisen rostet an Luft und Feuchte; VCI-Folie, trockene Lagerung und kurze Wege halten Flugrost klein. Der Schutz ersetzt keine vereinbarte Beschichtung beim Kunden. Flugrost ist nicht dasselbe wie tiefer Lagerrost.
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Auch genannt: sphärolithischer Graphit, Nodulargraphit
Kugelgraphit sind nahezu runde Graphitteilchen im Gusseisen. Sie kerben das Grundgefüge weniger als Lamellen. Deshalb trägt Sphäroguss höher und dehnt sich stärker. Die Form entsteht durch Magnesiumbehandlung der Schmelze, nach der Entschwefelung. Ohne diesen Schritt bleibt die Lamelle.
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Auch genannt: Kühlkokille, Chill
Ein Kühleisen ist ein Metallstück in der Form oder am Kern, das örtlich Wärme abführt. Es soll einen Hotspot schneller erstarren lassen und Lunker vermeiden. Sitzt es zu scharf an einer dünnen Wand, droht Weißeinstrahlung. Röth nutzt Kühleisen im eigenen Guss und liefert sie als Hilfsmittel an andere Gießereien.
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Lamellengraphit sind dünne, unregelmäßig geformte Graphitplättchen im Gusseisen. Sie machen Grauguss spröde und geben ihm Dämpfung und Wärmeleitfähigkeit. In der Normfamilie heißt der Werkstoff GJL.
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Auch genannt: Schrumpflunker, Setzlunker
Ein Lunker ist ein Hohlraum, der entsteht, wenn Schmelze erstarrt und niemand den Volumenverlust nachspeist. Er sitzt oft im Hotspot: in Materialanhäufungen, Naben und Wandübergängen. Prüfung findet ihn, Speisung und Simulation sollen ihn vorher vermeiden.
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Auch genannt: Mg-Behandlung
Die Magnesiumbehandlung bringt Magnesium in die entschwefelte Schmelze. Dadurch wächst der Graphit kugelförmig statt lamellar. Ohne diesen Schritt gibt es keinen Sphäroguss, egal was auf der Zeichnung steht. Danach folgt die Impfung. Magnesium formt die Kugel. Impfung liefert die Keime.
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Auch genannt: Maschinenformerei
Maschinenformguss verdichtet den Formsand auf einer Formanlage. Die Form entsteht taktweise, mit festem Kastenmaß oder als Ballen. Gegenstück ist der Handformguss, bei dem die Form von Hand verdichtet wird. Bei Röth laufen HWS und Disamatic im Grünsand: die Maschine formt außen, die Kerne bilden innen. Wiederholgenauigkeit sitzt in Platte, Sandfenster und Takt, nicht in der Kunst eines einzelnen Formers.
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Auch genannt: EN-GJS-500-14, mischkristallverfestigtes Gusseisen
Mischkristall-Guss meint hier ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit, das über einen hohen Siliziumgehalt im Grundgefüge festigkeitssteigernd wirkt. Die Sorte bei Röth ist EN-GJS-500-14. Härte und Festigkeit liegen enger beieinander als bei ferritisch-perlitischen Sorten. Die Werte gelten für den Probestab, nicht automatisch für jede Wand im Gehäuse.
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Putzen entfernt Anschnitt, Speiser, Grate und anhaftenden Formsand. Danach wird oft gestrahlt, erst danach ist das Rohteil versandfähig. Putzen ist Arbeit am Teil, nicht die spanende Fertigbearbeitung der Funktionsflächen. Die Putzstelle bleibt eine Gussnarbe, bis jemand fräst. Trennen kommt vor dem Strahlen: umgekehrt macht man aus dem Speiser einen Klumpen und aus Schlacke Staub auf dem Teil.
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Rapid Prototyping heißt hier: ein Gussteil aus Grau- oder Sphäroguss in kurzer Zeit, ohne die spätere Serien-Modelleinrichtung schon zu bauen. Bei Röth läuft das über 3D-Sanddruck der Form oder der Kerne. Ziel ist ein prüfbares Rohteil, oft in 15-25 Arbeitstagen mit STP, nicht ein Kunststoffmuster. Das Eisen ist GJL oder GJS; danach kann die Serie auf HWS oder Disamatic wechseln.
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Auch genannt: Gussrohteil, Rohteile
Das Rohteil ist das Gussteil, das die Gießerei liefert: geputzt, oft gestrahlt, mit Aufmaß an den Bearbeitungsflächen. Es ist noch nicht das Fertigteil aus der Zerspanung. Maßhaltigkeit meint hier das Rohteil plus vereinbartes Aufmaß, nicht das Fertigmaß der Zeichnung. Anschnitt und Speiser sind runter, die Funktion kommt danach. Röth liefert Eisen in diesem Zustand, der Kunde bearbeitet.
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Auch genannt: Aufmaß, Bearbeitungszugabe
Die Rohteilzugabe ist Material, das über dem Fertigmaß liegt, damit Drehen und Fräsen eine saubere Fläche finden. Zu wenig, und die Haut oder der Versatz bleibt. Zu viel, und die Bearbeitung frisst Zeit. Die Zugabe gehört ins Modell, nicht in die Hoffnung auf der Werkbank.
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Auch genannt: Sandformguss
Sandguss heißt: die Form besteht aus Sand, nicht aus einer Dauerform aus Metall. Der Sand nimmt die Geometrie vom Modell oder vom gedruckten Kernpaket und wird nach dem Abguss zerstört. Bentonitgebundener Nassguss, chemisch gehärteter Sand und vakuumverfestigte Formen gehören zur selben Familie. Maschinenformguss und Handformguss sind Wege, diese Form herzustellen. Außenform und Kern sind beide Sand, aber selten dieselbe Mischung.
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Auch genannt: Kern, Kerne
Ein Sandkern ist ein geformter Sandkörper, der in die Form eingelegt wird. Wo der Kern sitzt, bleibt das Eisen hohl, und ohne Kerne gäbe es keine innenliegenden Kanäle, Taschen und Lagerbohrungen im Rohteil. Der Kern entsteht im Kernkasten oder im Sanddruck, härtet und trägt die Innenkontur. Bei Röth sind Kerne der Normalfall, nicht die Ausnahme.
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Eine Schülpe ist eine Schicht Formsand, die sich von der Form löst und in die Schmelze fällt oder am Teil klebt. Die Oberfläche trägt dann eine Schuppe, eine Narbe oder eingeschlossenen Sand. Ursache sitzt oft im Formstoff, in der Verdichtung oder in der Strömung beim Füllen. Zunder und Putzspur sehen ähnlich, wenn man nicht hinschaut.
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Auch genannt: Schwindmaß, Volumenschwindung
Schwindung ist der Volumenverlust, wenn die Schmelze erstarrt und das Teil auf Raumtemperatur abkühlt. Ohne Ausgleich entstehen Lunker oder das Rohteil liegt unter Maß. Ausgleich sind Speiser, Anschnitt und das Aufmaß im Modell.
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Auch genannt: SEIATSU-Verfahren, Luftstrom-Press-Formverfahren
SEIATSU ist ein Luftstrom-Press-Formverfahren: zuerst strömt Luft durch den Formsand, dann folgt die Pressung. Ziel ist eine gleichmäßige Verdichtung im Kasten. Bei Röth arbeitet die HWS-Formanlage nach diesem Verfahren. SEIATSU ist ein Formverfahren, keine Legierung und kein Zertifikat, und steht nicht neben EN-GJL-250 auf der Zeichnung und nicht als Güte auf dem Lieferschein.
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Auch genannt: Glühen, Spannungsarmglühen Gusseisen
Spannungsarmglühen ist eine Wärmebehandlung, die Eigenspannungen im Gussteil abbaut, ohne das Gefüge grundlegend umzubauen. Das Teil wird gehalten und langsam abgekühlt. Weichglühen und Perlitglühen sind andere Glühungen mit anderem Ziel.
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Auch genannt: Speisung, Speisertechnik
Ein Speiser ist ein Zusatzvolumen aus Schmelze, das länger flüssig bleibt als die kritische Stelle im Teil. Er gleicht die Erstarrungsschrumpfung aus und soll Lunker verhindern. Er muss mit dem Hotspot verbunden sein und später erstarren als dieser. Nach dem Guss wird er abgeputzt. Sitz und Größe kommen aus der Speisung, oft mit Simulation.
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Die Spektralanalyse misst die chemische Zusammensetzung der Schmelze. Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Schwefel, Phosphor und die übrigen Begleiter müssen zur Sorte passen; ohne diese Messung bleibt GJL oder GJS ein Name auf der Bestellung. Die Analyse sagt, was in der Pfanne ist, nicht wie die Schmelze erstarrt und nicht, was im Gehäuse sitzt.
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Auch genannt: Kugelgraphitguss, Sphäroguss GJS, ductile iron
Sphäroguss ist Gusseisen, in dem der Graphit kugelförmig vorliegt. Die Kugeln kerben das Grundgefüge weniger als Lamellen. Festigkeit und Dehnung liegen näher am Stahl. Die Sorten heißen GJS und stehen in DIN EN 1563.
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Die thermische Analyse zeichnet die Abkühlkurve einer Schmelzprobe auf. Aus Haltepunkten liest die Gießerei, wie die Schmelze erstarrt: Graphit, Unterkühlung, Tendenz zu Weißeinstrahlung. Sie ergänzt die Spektralanalyse, ersetzt sie aber nicht. Die Kurve gilt für die Probe im Becher, nicht für jeden Hotspot im Gehäuse.
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Auch genannt: Wandstärke
Die Wanddicke bestimmt, wie schnell eine Stelle erstarrt: dick bleibt länger flüssig, dünn schreckt ab. Sprünge ohne Radius bauen Hotspots. Bei Eisenguss gehören Mindestwand, Übergang und Anbindung an Naben zusammen, nicht die dünnste Wand allein.
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Auch genannt: Abschreckung, Kantenhärte
Weißeinstrahlung entsteht, wenn Kohlenstoff nicht als Graphit ausgeschieden wird, sondern als Eisencarbid. Das Gefüge wird hart, weiß im Bruch und schlecht zerspanbar. Typisch an dünnen Wänden, Kanten und neben Kühleisen, wenn die Abkühlung zu scharf ist.
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