Kundenspezifische Feingussteile aus rostfreiem Stahl, die im Wachsausschmelzverfahren mit Kieselsol hergestellt werden, bieten Metallkomponenten in nahezu -endgenauer-Form, die für hohe {{3}Korrosion, thermische-Beanspruchung und strukturelle Anwendungen ausgelegt sind.
Dieser Prozess eliminiert innere Porosität, grobe Kornstrukturen und Oberflächeneinschlüsse, die bei Sandguss- oder Natriumsilikatgussverfahren (Wasserglas) häufig vorkommen. Durch die Kombination von automatisierter Wachsmusterinjektion, mehrschichtigem Keramikschalenformen, Vakuuminduktionsschmelzen und präziser Nachbearbeitung erreichen Komponenten enge Maßtoleranzen (ISO 8062-CT4 bis CT6) und glatte Oberflächen (Ra 1,6 bis Ra 6,3 μm), ohne dass eine umfangreiche Nachbearbeitung erforderlich ist.
Herstellungsprozess
Das Silica-Sol-Wachsausschmelzverfahren sorgt für eine hohe Wiederholgenauigkeit der Abmessungen bei Produktionsläufen mittlerer bis hoher Stückzahlen. Nachfolgend finden Sie den technischen Arbeitsablauf Schritt-für-, der auf jeden benutzerdefinierten Casting-Batch angewendet wird:
Erstellung von Werkzeugen und Wachsmustern:Aluminiumwerkzeuge werden CNC--bearbeitet, um materialspezifische-Schrumpfungsraten zu berücksichtigen (typischerweise 1,5 % - 2.2 % für Edelstahl). Wachs auf der Basis von reinem Paraffin- wird bei 60 Grad - 65 Grad und einem Druck von 2.5 - 4.0 MPa in temperaturkontrollierte Matrizen eingespritzt.
Keramischer Schalenbau:Wachsbaugruppen werden in ein Silica-Sol-Bindemittel getaucht, das mit Zirkonmehl (Primärschichten) und Quarzglas (Backup-Schichten) gemischt ist. Mit feuerfestem Sand (Zirkonoxid/Mullit) bestreut, wird die Schale aus 5 - 7 Schichten aufgebaut.
Entparaffinieren und Sintern:Das Entparaffinieren erfolgt in einem Dampfautoklaven bei 160 Grad und 0.8 - 1.0 MPa, wobei über 95 % des Modellwachses zurückgewonnen werden. Keramikschalen werden dann in Gasöfen bei 1000 Grad - 1150 Minuten für 45 - 60 Minuten gebrannt, um restliches Wachs abzubrennen, Feuchtigkeit zu entfernen und die Keramikstruktur zu sintern.
Schmelzen und Gießen:Edelstahllegierungen werden in Mittelfrequenz-Induktionsöfen geschmolzen. Durch Einblasen von Argon wird die Schmelze entgast, um gelösten Wasserstoff und Stickstoff zu minimieren. Bei jeder Schmelze wird vor dem Schwerkraftgießen in vorgewärmte Keramikformen (800 °C - 950 °C) eine spektrometrische Analyse durchgeführt, um Thermoschocks und Kaltabfälle zu verhindern.
Shell Knockout & Cut-Off:Nach dem Abkühlen werden die Schalen mit pneumatischen Ausstoßhämmern und Hochdruckwasserstrahlen entfernt. Anguß- und Steiganschnitte werden mit abrasiven Trennscheiben oder Plasmaschneidern durchtrennt.
Materialien und technische Spezifikationen
Wir verarbeiten austenitische, Duplex-, martensitische, ferritische und ausscheidungshärtende Edelstahllegierungen. Die gesamte Schmelzchemie entspricht den ASTM-, EN-, DIN-, JIS- und BS-Standards.
Chemische Zusammensetzung und gleichwertige Standards
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Standardklasse |
UNS / AISI |
EN-Norm / DIN |
C (%) |
Cr (%) |
Ni (%) |
Mo (%) |
Andere Elemente (%) |
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CF8 (304) |
J92600 / 304 |
1.4308 (GX5CrNi19-10) |
Kleiner oder gleich 0,08 |
18.0 - 21.0 |
8.0 - 11.0 |
-- |
Si kleiner oder gleich 2,0, Mn kleiner oder gleich 1,5 |
|
CF3 (304L) |
J92700 / 304L |
1.4309 (GX2CrNi19-11) |
Kleiner oder gleich 0,03 |
17.0 - 21.0 |
8.0 - 12.0 |
-- |
Si kleiner oder gleich 2,0, Mn kleiner oder gleich 1,5 |
|
CF8M (316) |
J92900 / 316 |
1.4408 (GX5CrNiMo19-11-2) |
Kleiner oder gleich 0,08 |
18.0 - 21.0 |
9.0 - 12.0 |
2.0 - 3.0 |
Si kleiner oder gleich 1,5, Mn kleiner oder gleich 1,5 |
|
CF3M (316L) |
J92800 / 316L |
1.4409 (GX2CrNiMo19-11-2) |
Kleiner oder gleich 0,03 |
17.0 - 21.0 |
9.0 - 13.0 |
2.0 - 3.0 |
Si kleiner oder gleich 1,5, Mn kleiner oder gleich 1,5 |
|
CG8M (317) |
J93000 / 317 |
1.4448 (GX2CrNiMo18-14-3) |
Kleiner oder gleich 0,08 |
18.0 - 21.0 |
9.0 - 13.0 |
3.0 - 4.0 |
Si kleiner oder gleich 1,5, Mn kleiner oder gleich 1,5 |
|
2205 Duplex |
J92205 / CD3MN |
1.4470 (GX2CrNiMoN22-5-3) |
Kleiner oder gleich 0,03 |
21.5 - 23.5 |
4.5 - 6.5 |
2.5 - 3.5 |
N 0.14 - 0.20 |
|
2507 Super Duplex |
J93380 / CE3MN |
1.4469 (GX2CrNiMoN26-7-4) |
Kleiner oder gleich 0,03 |
24.0 - 26.0 |
6.0 - 8.0 |
3.0 - 5.0 |
N 0.20 - 0.35, Cu Kleiner oder gleich 1,0 |
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17-4 PH (CB7Cu-1) |
J92180 / 630 |
1.4542 (GX5CrNiCuNb16-4) |
Kleiner oder gleich 0,07 |
15.5 - 17.5 |
3.6 - 4.6 |
Kleiner oder gleich 0,50 |
Cu 2.8 - 5.0, Nb 0.15 - 0.45 |
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CA15 (410) |
J91150 / 410 |
1.4008 (GX12Cr14) |
Kleiner oder gleich 0,15 |
11.5 - 14.0 |
Kleiner oder gleich 1,00 |
Kleiner oder gleich 0,50 |
Si kleiner oder gleich 1,5, Mn kleiner oder gleich 1,0 |
Mechanische Eigenschaften (wie-gegossen vs. wärmebehandelt-)
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Legierungsgrad |
Wärmebehandlungsbedingung |
Zugfestigkeit Rm (MPa) min. |
Streckgrenze Rp0,2 (MPa) min. |
Dehnung A (%) min. |
Härte (HBW / HRC) |
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CF8 (304) |
Lösungsgeglüht (1040 Grad - 1120 Grad, wasserabgeschreckt) |
485 |
205 |
35 |
130 - 170 HBW |
|
CF3 (304L) |
Lösungsgeglüht (1040 Grad - 1120 Grad, wasserabgeschreckt) |
485 |
195 |
35 |
130 - 170 HBW |
|
CF8M (316) |
Lösungsgeglüht (1040 Grad - 1120 Grad, wasserabgeschreckt) |
485 |
205 |
30 |
140 - 180 HBW |
|
CF3M (316L) |
Lösungsgeglüht (1040 Grad - 1120 Grad, wasserabgeschreckt) |
485 |
205 |
30 |
140 - 180 HBW |
|
2205 Duplex |
Lösungsgeglüht (1020 Grad - 1100 Grad, schnelle Wasserabschreckung) |
650 |
450 |
25 |
210 - 270 HBW |
|
17-4 PH |
Lösungsgeglüht + H900-Spitzenalterung (480 Grad) |
1310 |
1000 |
10 |
40 - 45 HRC |
|
17-4 PH |
Lösungsgeglüht + H1150-Doppelalterung (620 Grad) |
930 |
725 |
16 |
28 - 35 HRC |
|
CA15 (410) |
Gehärtet (980 Grad Luft-/Ölabschreckung) + gehärtet (600 Grad) |
620 |
440 |
18 |
190 - 240 HBW |
Wichtige Produktmerkmale
Nahezu-Netto-Formpräzision:
Silica-Sol-Werkzeuge erreichen lineare Maßtoleranzen gemäß ISO 8062-3, Klasse CT4 bis CT6. Wandstärken bis zu 2,5 mm können mit hoher Maßwiederholgenauigkeit gegossen werden.
Oberflächenintegrität:
Die Eliminierung von Wasser-Glasnatriumverunreinigungen führt zu einer-Gussoberflächenrauheit von Ra 3.2 - 6.3 μm. Durch sekundäres Glasperlenstrahlen wird die Oberflächenrauheit auf Ra 1.6 - 3.2 μm reduziert.
Keine interkristalline Korrosion:
Kohlenstoffarme Sorten (CF3, CF3M) lösen in Kombination mit vollständigem Lösungsglühen über 1040 Grad Chromkarbide wieder in der Matrix auf und verhindern so eine Sensibilisierung beim Feldschweißen.
Druckdichtheit:
Vakuumunterstützte Gießoptionen in Kombination mit dichten Keramikformen verhindern Mikroporosität. Gussteile bestehen routinemäßig hydrostatische Tests bis zu 300 bar (4.350 psi) und Helium-Lecktests.
Komplexe innere Hohlräume:
Lösliche Wachskerne und Keramikkerne ermöglichen interne Flüssigkeitskanäle, hinterschnittene Taschen und Durchgänge mit variablem{0}}Durchmesser, die mit der standardmäßigen 3-Achsen-Bearbeitung nicht möglich wären.
Typische Anwendungen
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Industriesektor |
Komponententypen |
Kritische Leistungsmetrik |
|
Flüssigkeitskontroll- und Pumpsysteme |
Ventilkörper, Kugelventilkugeln, Pumpenlaufräder, Spiralgehäuse |
Keine Porosität unter Druck; ASTM A262-Übungs-E-Erfolgsquote |
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Chemische Verarbeitung und Petrochemie |
Wärmetauscherflansche, Mischflügel, Rührwerke, Reaktordüsen |
Äquivalente Nr. der Lochfraßbeständigkeit (PREN größer oder gleich 34 für Duplex 2205) |
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Marine- und Offshore-Hardware |
Unterwassergehäuseabdeckungen, Propellerstreben, Deckbeschläge, Klampen |
Salzsprühbeständigkeit > 1.000 Std.; Beständigkeit gegen Spaltkorrosion |
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Lebensmittel, Milchprodukte und Pharmazeutika |
Sanitärarmaturen, Dosierpumpen, Tri-Clamp-Komponenten |
Glatte Innenoberfläche (Ra kleiner oder gleich 0,8 μm nach dem Elektropolieren); CIP-Reinigungsfähigkeit |
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Automobil und Schwertransport |
Turbolader-Wastegate-Aktuatoren, Auspuffhalterungen, AGR-Ventilgehäuse |
Hohe thermische Ermüdungsfestigkeit bis zu 850 Grad (bei Verwendung von 310/316L-Qualitäten) |
Bearbeitung und Sekundäroperationen
Präzisionsbearbeitungsmöglichkeiten
• CNC-Drehen: Drehmaschinen mit zwei-Spindeln und angetriebenen-Werkzeugen für Konzentrizität bis zu ± 0,005 mm.
• 4-Achsen- und 5-Achsen-Fräsen: Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentren für komplexe Laufradkonturen und 3D-geformte Profile.
• Gewindeschneiden und Gewindeschneiden: Metrisches (M), NPT-, BSPP- und BSPT-Gewinde gemäß ISO 7-1 / ASME B1.20.1.
• Schleifen und Läppen: Ebenheitstoleranz innerhalb von 0,002 mm für Gleitringdichtungsflächen und Ventilsitze.
Wärmebehandlungsstandards
• Lösungsglühen: 1040 Grad - 1120 Grad, gefolgt von Abschrecken mit Wasser, um die Karbidphasen in Lösung zu fixieren und die maximale Korrosionsbeständigkeit wiederherzustellen.
• Spannungsarmglühen: 300 Grad - 400 Grad zur Dimensionsstabilisierung nach-der Bearbeitung.
• Ausscheidungshärtung (17-4 PH): Regime einschließlich H900 (480 Grad), H1025 (550 Grad) und H1150 (620 Grad), um die Streckgrenze zwischen 725 MPa und 1000 MPa anzupassen.
Oberflächenbehandlungen und Veredelung
• Beizen und Passivieren: Chemisches Eintauchen gemäß ASTM A967 / EN 2516, um freie Eisenverunreinigungen zu entfernen und eine passive Chromoxid-Oberflächenschicht aufzubauen.
• Elektropolieren: Elektrochemische Oberflächennivellierung mit dem Ziel einer Oberflächenrauheit von Ra kleiner oder gleich 0,4 μm (16 μin) für Sanitäranwendungen.
• Spiegelpolieren: Mechanisches Polieren bis zu einer Maschenweite von 800 für architektonische und dekorative Schiffsbeschläge.
• Kugelstrahlen: Automatisiertes Strahlen mit Cer
Qualitätskontrolle und Inspektion
Die Qualitätssicherung folgt einem strengen Kontrollplan, der in jede Phase der Herstellung integriert ist und durch die Qualitätsmanagementsysteme ISO 9001:2015 und IATF 16949 unterstützt wird.
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Inspektionskategorie |
Prüfmethode/-ausrüstung |
Standard-/Akzeptanzkriterien |
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Chemische Analyse |
Optische Emissionsspektrometrie (OES - 28 Kanäle) |
ASTM A751, EN 10204 Typ 3.1 Zertifikat; Erhitzen-durch-Überprüfung der Wärmepfanne |
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Maßprüfung |
Koordinatenmessgerät (KMG), 3D-Laserscanning |
ISO 8062, ASME Y14.5; Vollständige 100-prozentige Erstmusterprüfung |
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Zerstörungsfreie Prüfung (NDT) |
Durchstrahlungsprüfung (Röntgen), Farbeindringprüfung (PT), Magnetpulverprüfung (MT), Ultraschall (UT) |
ASTM E192/E446 (Stufe 1-2); ASTM E1417 (Keine Risse); ASTM E1444; ASTM A609 |
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Mechanische Prüfung |
Raum- und Hochtemperaturzugfestigkeit, Charpy-V--Kerbschlagzähigkeit, Härte |
ASTM A370, ISO 6892-1; ASTM E23 (Kryogenfähigkeit -196 Grad); ASTM E10/E18 |
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Korrosionsprüfung |
Prüfung auf interkristalline Korrosion (IGC), Salzsprühnebel (Nebel). |
ASTM A262 Practice E (Oxalsäure/Kupfer); ASTM B117 (Bis zu 1.500 ununterbrochene Stunden) |
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Druck-/Dichtheitsprüfung |
Hydrostatischer Wasserdruck, pneumatisch / Helium-Massenspez |
1,5-facher Auslegungsdruck (bis 300 bar); Luft-Unterwassertest bei 6 bar / Helium |
OEM- und kundenspezifische Fertigung
Wir unterstützen internationale OEMs durch flexible technische Integration und wandeln Teile aus Sandguss, Schmiedeteilen oder komplexen Schweißbaugruppen in einteilige Feingussteile um.
Design for Manufacturability (DFM):Frühzeitige technische Einbindung zur Optimierung von Formschrägen, Kehlradien, Anschnittplatzierung und gleichmäßiger Wandstärke.
Casting-Simulation:Magma/ProCAST-Thermal- und Formfüllungssimulation zur Vorhersage des Erstarrungsverhaltens und zur Beseitigung interner Schrumpfporosität vor der Werkzeugherstellung.
Schnelles Prototyping:SLA/SLS 3D-gedruckte Wachs- oder PMMA-Muster für Funktionstests ohne den Einsatz harter Werkzeuge (Vorlaufzeit: 7 - 10 Tage).
Werkzeugbesitz:Die Matrizen werden im eigenen Haus mit CNC{{0}bearbeitet-und während der gesamten Programmlaufzeit unter klimatisierten-Bedingungen gewartet, ohne dass zusätzliche Kosten anfallen.
Was Käufer für eine Angebotsanfrage bereitstellen sollten
Um innerhalb von 24 - 48 Stunden ein genaues kommerzielles Angebot und technisches DFM-Feedback zu erhalten, reichen Sie die folgenden technischen Eingaben ein:
2D-Konstruktionszeichnungen:
PDF/DWG-Format mit Angabe von linearen Toleranzen, GD&T (ASME Y14.5), Oberflächenrauheit und Bearbeitungszugaben.
3D-CAD-Modelle:
Volumenmodelle im STEP- (.stp), IGES- (.igs) oder Parasolid- (.x_t) Format.
Materialqualität und -standard:
Genaue Spezifikationen (z. B. ASTM A351 CF8M oder EN 1.4408) oder Angaben zur Arbeitsumgebung (Temperaturen, Medien, Belastung).
Bestellvolumen:
Geschätztes Jahresvolumen (EAV) und angestrebte Chargenfreigabegrößen.
Sekundäroperationen:
Spezifische Nachbearbeitungsanforderungen (CNC-Bearbeitung, Gewindespezifikationen, Wärmebehandlung, Elektropolieren).
Inspektionsanforderungen:
Erforderliche NDT-Prüfstufen (Röntgenklasse 1/2, PT), hydrostatischer Prüfdruck und Zertifizierungsanforderungen (EN 10204 3.1 oder 3.2).
Häufig gestellte Fragen
F: Wie lange ist die Vorlaufzeit für Neuwerkzeuge und Musterproduktion?
A: Die Herstellung der Werkzeuge dauert 21 bis 28 Kalendertage. Erstmusterprüfberichte (ISIR) mit vollständigen KMG-Daten und Materialprüfzertifikaten (EN 10204 3.1) werden innerhalb von 10 bis 14 Tagen nach der Freigabe der Werkzeuge versandt. Die Massenproduktion dauert 30 bis 45 Tage.
F: Was sind Ihre standardmäßigen linearen Toleranzen für Gussteile?
A: Wir gießen nach ISO 8062-3 CT4 bis CT6. Bei Abmessungen bis zu 50 mm beträgt die Toleranz im Gusszustand typischerweise ± 0,2 mm bis ± 0,3 mm. Durch die sekundäre CNC-Bearbeitung werden Toleranzen bis zu ± 0,005 mm erreicht.
F: Wie verhindert man interkristalline Korrosion in Gussbauteilen aus 316L (CF3M)?
A: Alle austenitischen Gussteile werden einem vollständigen Lösungsglühen bei 1040 bis 1120 Grad unterzogen, gefolgt von einem schnellen Abschrecken mit Wasser. Auf Anfrage überprüfen wir die Leistung mittels ASTM A262 Practice E-Tests.
F: Können Sie dünnwandige Gussgeometrien herstellen?
A: Ja. Durch die Verwendung hoch-fließfähiger Silica-Sol-Aufschlämmungen und vorgewärmter Keramikformen erreichen wir minimale Wandstärken von bis zu 2,5 mm über große Flächen und 1,5 mm über örtliche Rippen.
F: Was ist die Mindestbestellmenge (MOQ)?
A: Wir unterstützen Prototypenläufe von 10 bis 50 Stück über 3D--gedruckte Muster. Produktions-MOQs beginnen bei 100 Stück oder einem Mindestchargengewicht von 200 kg.
