Formsand

Lehrm in der Metallverarbeitung ist ein Gießereistoff, ein kontrolliertes Gemisch aus Quarzsand, Ton (typischerweise 15 bis 30 Prozent Gewichtsanteil) und oft Stroh oder Hanffaser, das zum Aufbau großer Gussformen dient. Anders als mustergestützte Formerei wird Lehrm schichtweise direkt gegen eine Form oder ein Streichen aufgetragen und erzeugt Formen für Gussstücke, die Tonnen wiegen und zu groß oder geometrisch zu einfach sind, um die Kosten für ein Holzmuster zu rechtfertigen. Der Ton wirkt als Bindemittel, der Sand bildet die feuerfeste Struktur, die Faser erhöht die Zugfestigkeit und verringert Risse beim Trocknen der Form.

Die Zusammensetzung muss auf den konkreten Guss abgestimmt werden. Ton reiche Lehme halten besser zusammen, geben Wärme aber langsamer ab und riskieren Risse durch Temperaturschock. Magere Lehme mit mehr Sand leiten Wärme schneller ab, benötigen aber sorgfältiges Verdichten, um ausreichende Festigkeit zu erreichen. Manche Gießereien geben Melasse, Salz oder Weizenmehl hinzu, um Verarbeitbarkeit und Trockenfestigkeit anzupassen. Das Gemisch wird typischerweise gegen das Streichen (ein geformtes Werkzeug, das sich dreht und die Außenfläche definiert) verdichtet oder gepresst, schichtweise, bis die Formwand die erforderliche Dicke erreicht hat, normalerweise 4 bis 8 Zoll bei großen Arbeiten.

Lehmmachen verlangt Geschick beim Trocknen. Grüne Formen (frisch hergestellt) enthalten Feuchte und erzeugen Dampf in der Kavität, was explosive Gasbeutel risikiert, wenn nicht langsam und gleichmäßig getrocknet wird. Gießereien trocknen Lehmformen in Öfen, manchmal über Tage oder Wochen bei großen Stücken, bei Temperaturen von 600 bis 800 Grad Fahrenheit. Ungleichmäßiges Trocknen verursacht Verformung und Maßabweichung; schnelles Trocknen verursacht Risse (Oberflächenrisse, die Metall oder Gas eindringen lassen).

Das Verfahren ist wirtschaftlich nur für Gussstücke beträchtlicher Größe und einfacher oder symmetrischer Geometrie. Eine Lehmform für eine 10-Tonnen-Glocke, einen Zahnradrohteil oder ein großes Ventilgehäuse kann einen Bruchteil der Kosten für Muster und Formarbeit bei Kastenformerei kosten. Nach dem Gießen und Abkühlen zerbricht der Lehrm und hat keinen Wiederverwendungswert, anders als Nassformen. Verschliffener Lehrm wird typischerweise zu Sand- und Ton-Trennsystemen zurückgebracht.

Lehmformerei ist ein älteres Handwerk, das in modernen Lohnfergungsgießereien weitgehend durch Bodenformerei mit Synthese- oder chemisch gebundenen Sanden und durch großserienmäßig automatisierte Linien verdrängt wurde. Es besteht in Glockengießereien, Kunstgüssen und Betrieben, die auf schwere Maschinenkomponenten spezialisiert sind, wo Formgeometrie oder Größe andere Verfahren unpraktisch macht. Der Begriff "Lehrm" selbst stammt aus der Bodenkunde, wo Lehrm dasselbe allgemeine Sand-Ton-Gemisch bezeichnet, eine Unterscheidung, die Gießereiarbeiter absichtlich bewahren.