Das Vakuumgießen wird für bestimmte Anwendungen allgemein als besser angesehen als das Schleudergießen, insbesondere für solche, die eine hohe Reinheit, enge Zusammensetzungstoleranzen und die Entfernung von Verunreinigungen erfordern.
Zu den Vorteilen des Vakuumgießens gehören die präzise Steuerung der Erstarrungsgeschwindigkeit, die Fähigkeit, Verunreinigungen mit hohem Dampfdruck zu entfernen, und die Herstellung von Legierungen mit einzigartigen Eigenschaften, die mit herkömmlichen Luftschmelzverfahren nicht erreicht werden können.
5 Hauptgründe für die Vorteile des Vakuumgießens
1. Kontrolle über die Erstarrungsrate
Das Vakuumgießen ermöglicht eine streng kontrollierte Erstarrungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Materials.
Diese Kontrolle ist entscheidend für das Erreichen des gewünschten Mikrogefüges und der Eigenschaften des Endprodukts.
Der langsame Abkühlungsprozess unter Vakuumbedingungen kann zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Elemente in der Legierung führen, was für Hochleistungsanwendungen wie in der Luft- und Raumfahrt und im Nuklearsektor unerlässlich ist.
2. Beseitigung von Verunreinigungen
Unter Vakuumbedingungen können Verunreinigungen mit hohem Dampfdruck aus dem flüssigen Metall in die Vakuumkammer entweichen.
Durch diesen Prozess wird die Reinheit der Gusslegierungen erheblich verbessert.
Verunreinigungen können die mechanischen und chemischen Eigenschaften von Metallen verschlechtern, so dass ihre Entfernung für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und Leistung im Vordergrund stehen, entscheidend ist.
3. Herstellung von Speziallegierungen
Vakuumgusslegierungen basieren häufig auf Nickel und Kobalt, die mit herkömmlichen Luftschmelzverfahren nur schwer zu veredeln sind.
Diese Legierungen enthalten Elemente, die ungünstig mit Sauerstoff und Stickstoff in der Luft reagieren.
Das Vakuum-Induktionsschmelzen (VIM) ist für diese Werkstoffe ideal, da es in einer sauerstofffreien Umgebung stattfindet und Oxidation und andere negative Reaktionen, die die Integrität der Legierung beeinträchtigen könnten, verhindert.
4. Flexibilität und Qualität
Das Vakuumgießen bietet Flexibilität in Bezug auf die Chargengröße und eine präzise Temperaturregelung, die beim Schleudergießen in der Regel nicht erreicht werden kann.
Diese Präzision führt zu qualitativ hochwertigen Teilen mit weniger Fehlern.
Das Verfahren ermöglicht auch die Herstellung sehr enger Zusammensetzungstoleranzen, was für Legierungen, die in kritischen Anwendungen eingesetzt werden, von entscheidender Bedeutung ist.
5. Anwendung in verschiedenen Branchen
Während das Vakuumgießen ursprünglich vor allem in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt wurde, hat sich die Anwendung auf andere Branchen ausgeweitet, da sich mit diesem Verfahren hochintegrierte Bauteile herstellen lassen.
Dazu gehören komplexe Ventile für raue Umgebungen und Elektroden für das Umschmelzen, bei denen die Reinheit und Zuverlässigkeit der Materialien entscheidend sind.
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