ausbrennen

Ausschmelzen ist das Verfahren zum Entfernen eines Feststoffmaterials aus einer Form oder einem Guss durch Wärmezufuhr, bis das Material schmilzt und abfließt und die Formhohlraum intakt bleibt. Der Begriff wird am häufigsten beim Feinguss verwendet, wo Keramikformen von ihrem Wachsmuster befreit werden müssen, bevor geschmolzenes Metall eingegossen wird. Das Wachs erweicht bei etwa 150 bis 200 Grad Celsius und fließt ab, eine vollständige Entfernung kann jedoch je nach Wachsmischung Temperaturen von 350 bis 400 Grad Celsius erfordern.

Das Verfahren erfüllt eine wichtige Funktion beim Präzisionsguss. Eine Keramikschalform wird um ein Wachsmuster gebaut, indem dieses wiederholt in Keramikschlämme und Schamotte getaucht wird. Nach dem Aushärten der Schale muss das Wachs entfernt werden, um den Hohlraum zu schaffen, der die Metallschmelze aufnimmt. Bleibt Wachs beim Eingießen übrig, vergast es heftig und beeinträchtigt die Gussoberfläche. Industrielle Betriebe nutzen Öfen oder Autoklaven zum Ausschmelzen von Wachs; der Prozess dauert typischerweise 8 bis 24 Stunden, abhängig von Größe und Komplexität des Musters.

Das Dampfautoklavausschmelzen nutzt Dampf unter Druck bei etwa 100 Grad Celsius, um das Wachs zu erweichen und nach unten durch Angüsse in Auffangwannen auszutreiben. Schnellbrand verwendet offene Flamme oder intensive Strahlungshitze und geht schneller voran, birgt aber die Gefahr thermischer Schädigungen der Keramikschale. Das langsame Ofenausschmelzen erwärmt die Formen allmählich, was Spannungen reduziert, die Zykluszeit aber verlängert. Die Temperatur muss langsam ansteigen, typischerweise nicht schneller als 5 bis 10 Grad pro Minute, um bei der differenziellen Schrumpfung des Wachses kein Schalenbruch auftritt.

Unvollständiges Ausschmelzen hinterlässt Wachsreste oder Abbauprodukte in der Formhohlraum. Diese erzeugen Oberflächenfehler, Gasporenbildung und schwache Gussteile. Umgekehrt können zu hohe Ausschmelztemperatur oder zu hoher Druck die Keramikschale aufsprengen und ermöglichen Metallverlust ins umgebende Material. Das Wachs selbst wird häufig zurückgewonnen und zum Herstellen neuer Muster erneut verwendet, weshalb Auffangsysteme es in brauchbarer Form sammeln.

Der Begriff wird manchmal allgemeiner in der Gießerei verwendet, um die Entfernung jedes Opfermusters durch thermische Mittel zu beschreiben, einschließlich organischer Bindemittel oder temporärer Einsätze. Allerdings bleibt der Feinguss der dominierende Anwendungsbereich. Das Verfahren spiegelt die grundlegende Herausforderung des Präzisionsgusses wider: die Form muss stark genug sein, um geschmolzenes Metall zu halten, darf aber beim Entfernen ihres Musters nicht beschädigt werden.