Bronze "dünn" gießen

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Hallo zusammen, nach einigen Anlaufschwierigkeiten bin ich mit meinen Experimenten in Sachen Bronzeguss so weit, dass die Ergebnisse recht ansprechend werden. Das Einzige womit ich erhebliche Probleme habe ist der Guss sehr dünnwandiger Objekte. Ich gieße im Sandgussverfahren mit zweiteiliger Form, andere Gussverfahren haben sich für mich als nicht praktikabel heraus gestellt. D.h. das Positiv aus Gips, Ton, Holz oder Zinn wird in verdichteten Sand abgedrückt, ein Oberteil des Gussrahmens aufgesetzt, ebenfalls mit Sand befüllt und verpresst, danach das Oberteil abgenommen, das Positiv entfernt und in danach Guß- und Entlüftungskanäle in den Sand eingeschnitten. Die Eingusskanäle lege ich so an, dass das flüssige Metall von unten nach oben in den Hohlraum fließt und die Luft nach oben entweichen kann. Für dickere Objekte ab 3mm Wandstärke funktioniert das völlig unspektakulär, keine Fehlgüsse bzw nur dann wenn ich mich bei der benötigten Metallmenge verrechnete. Lediglich bei dünneren Objekten wie zB Zungen von Wadebindegarnituren oder Gürteldurchzügen für Saxaufhängungen mit maximal 1,5 mm Stärke oder darunter geht es regelmäßig schief. Die Bronze erstarrt viel zu schnell bevor sie die Fläche des zu gießenden Objektes ausfüllt. Ich habe jetzt mit Zulauf von unten, von oben, von der Seite, von hinten experimentiert- i.d.R. gehen 8 von 10 Güssen schief. Das ist vom Aufwand her inakzeptabel, da es einmal Zeit kostet die Form anzufertigen und natürlich Gas verschwendet. Abgesehen von den als Verbrauchsmaterial zu sehenden Tontiegeln die es nach 3-4 Güssen zerlegt. Ehrlich gesagt bin ich etwas ratlos wie das Problem gelöst werden kann. Verkürzung der Eingusskanäle hat ebensowenig etwas gebracht wie eine Vergößerung. Immer wieder nur teilweise ausgefüllte Formen. Hat hier eventuell einer der erfahreneren Bronzegießer einen Lösungsansatz den ich ausprobieren könnte?

 

[Wolfram von der Oerz]

Moin Thoralf, Du müsstest die Form jeh nach Größe langsam vorwärmen um das schnelle erstarren zu verhindern. Eine schöne Kohlegluht genügt Im Stahlguss werden sogar Heizelemente verbaut Jeh nach Mischungsverhältnis kannst du das Erstarren auch beeinflussen Quelle: archeametallurgie. De https://archaeometallurgie.de/grundlagen/bronze/

 

[6587345]

In einer festen Form aus Ton oder Speckstein wäre das eine Möglichkeit, in Ölsand nicht. Dazu müsste ich auf einige hundert Grad hoch damit es einen Effekt hat. Da brennt mir eher das Öl im Sand wie im angefügten Bild ab. Reiner Barrenguss, nichts aufwändiges, nur zur Verdeutlichung.

 

[Wolfram von der Oerz]

Ölsand!? Was für ein Öl und was für einen Sand? In der Regel ist ein Gemisch aus Ton, Sand und anderen Zusätzen üblich.

 

[6587345]

https://www.angele-shop.com/shop/de/giessen/ Quelle= Webseite. Vollkommen üblich bei Metallguss, wird von Jeddeloh ebenfalls in kleineren Gebinden verkauft. "Zusätze" - der Sand muss schließlich zusammen halten und soll nicht krümeln. Wasser um den Sand minimal feucht zu halten geht schlecht

 

[Wolfram von der Oerz]

Moin Thoralf, Das war eigentlich der Hintergrund meiner Frage. Du gießt "modern" und Formsand besteht von Hause aus nicht nur aus Sand und hält auch ohne Öl. Zur Info: Quelle: ingenieurkurse.de https://www.ingenieurkurse.de/fertigungslehre/urformen/form/formsande.html Ich kenne es eben gerade bei dünnen Teilen durch zusätzliche Wärmung und durch entsprechende Legierungen. Wenn du das Set wie in deinem Link verwendest müsstest du die Formhälften mit einem Brenner erhitzen. Das Problem ist die Größe Temperaturdifferenz zwischen der Bronze mit ca. 1000Grad und deiner Form mit 20Grad. Das ist dann wie abschrecken. Wenn du deine Legierung auf einen niedrigere Schmelz Punkt einstellst und die Form dann auf 300 bis 400 Grad erhitzt bleibt die Schmelz länger Flüssig. Zusätzlich muss eine noch bessere Entlüftung und größere Gießkanäle geachtet werden. Auf die Form Gestaltung muss dann zusätzlich großen Wert gelegt werden. Talkum ist dann auch als Trennmittel nicht mehr optimal. Versuche es einmal mit Graphitpulver. Zum ausprobieren kannst du ja erst einmal mit Zinn testen. Gießen ist eine Wissenschaft für sich und Kleinigkeiten können große Auswirkungen haben!

 

[Ulf]

Es könnte auch daran liegen, das nicht genügend oder zu kleine Entlüftungskanäle in die Form gemacht wurden. Bedenke: Durch den Einguss wird die Luft in der Form sehr schnell erhitzt und muss dann natürlich auch sehr schnell entweichen. Kann sie dies nicht baut sich ein Luftpolster auf und der Guss wird nicht gelingen. Hier wäre es interessant mal ein Bild der Form vor dem Guss und dann von dem Fehlguss in der Form zu sehen.

 

[6587345]

Morgen gieße ich wieder. Mal einen anderen Ansatz verfolgen. Wenn ich dran denke mache ich Fotos. Morgen will ich von hinten mit drei Eingusskanälen arbeiten. Muss ich irgendwie hin bekommen, denn das Ziel ist es merowingerzeitliche Pyramidenknöbbe zu gießen. 1mm Wandstärke und die waren nicht aus Pressblech.

 

[Wolfram von der Oerz]

Brauchst du dafür nicht einen Kern? Meinst du Knöpfe oder was sind Knöbbe?

 

[6587345]

Genau da liegt der nächste Knackpunkt. Pyramidenförmige Knöpfe, 1mm Wandstärke und ein Steg zur Befestigung mit angegossen. Ich habe keinen blassen Schimmer wie die Handwerker das Anno 600 hin bekamen. Da experimentiere ich z. Zt. mit Zinn und verschiedenen Methoden. Bauen ich einen Kern mit ein, also verlorene Form in Ton mit Wachsausschmelzverfahren bricht jedes Mal der Steg weg wenn ich den Kern entferne.

 

[Wolfram von der Oerz]

Mache bitte einmal ein paar Bilder. Eigentlich sollte der Kern, der hauptsächlich aus Sand und einen Harz besteht zerfallen. Somit bleibt loser Sand übrig und lässt dich einfach entfernen. Ja, Metallurgen waren begehrte Spezialisten!

 

[Wolfram von der Oerz]

So, jetzt habe ich ein paar Fundbilder gesichtet. Der Steg ist zugegebenermaßen ein Problem. Jetzt gehe ich einmal davon aus das sie noch nachbearbeitet werden. Eine Idee wäre den Steg schon als fertiges Teil einlegen und dann eingießen. Oder eine geschlossene Pyramide mit Kern Gießen und dann den Steg heraus arbeiten. Es gibt aber auch die Möglichkeit mit einer verlorenen Form zu arbeiten. Ein so kleines Modell aus Styropor wäre gut denn ich weiß nicht wie schnell Wachs verdampft. Das war jetzt mein Senf

 

[Halfdan Horntrinker]

@Thoralf Hiltjuson Bei sehr dünnwandigen Güßen ist es tatsächlich so, daß es da durchaus ein paar mehr kleine Entlüftungskanäle braucht. Meistens reicht es schon, wenn Du lks. u. rts. je zwei kleine Kanäle schräg nach oben führend in eine der Formhälften mit einem dünnen Stück Blech od. ähnl. geeignetem Dingens eindrückst und diese an deren Ende (natürlich oberhalb der eigentlichen Form) mit einer feinen Nadel oder einem Draht nach Außen hin durchstichst. Bin auch erst nach einigen Fehlgüßen auf diese Methode gekommen, seit dem lautet bei mir die Devise beim Formbau : “...lieber einen Entlüftungskanal zuviel, als einen zu wenig...“ Zum Problem mit den Tiegeln...: A. Vor dem ersten Guß den Tiegel gründlich mit reichlich Borax / Flußmittel aufheizen und ausschwenken... B. Vor jedem Guß den Tiegel gut vorwärmen... Andererseits muß ich sagen, daß Deine Quote von vier bis fünf Güßen pro Tiegel eigentlich schon recht ordentlich ist... LG Halfdan Horntrinker

 

[Wolfram von der Oerz]

Das mit der Entlüftung ist das, was ich mit der Formgestaltung meinte. Es ist auch wichtig wie das Modell in der Form liegt ...auch Entlüftungsoptimiert Vielleicht sollte einmal auch über die Bronze gesprochen werden. Was für Legierungen werden denn verwendet?

 

[6587345]

Cu90Sn10. Die Tiegel bereite ich so vor wie hier in einem Thread beschrieben Die gestrigen Güsse hatten eine 50/50 Quote. Bei gleicher Formgestaltung 2x Erfolg, 2x Fehlschlag. Nein, die Fotos sind nichts geworden ;(

 

[Wolfram von der Oerz]

Was wäre wenn du noch bis zu 2% Blei hinzu legierst? Es soll die Fließfähigkeit erhöhen. Für gute Belüftung sollte sowieso gesorgt sein (Arbeitsschutz)

 

[Halfdan Horntrinker]

@Thoralf Hiltjuson Frage...: In welcher Abfolge machst Du die Mischung fertig...? Komplett abwiegen, alles in den Tiegel und dann ab in den Ofen...? Bei der Vorgehensweise wird Dir nämlich während der Erhitzung bis zum Erreichen der Schmelztemperatur ein Teil des Zinns durch Verdunstung abhanden kommen, was Folge haben kann, daß Deine Schmelze wesentlich weniger Fließfreudig oder sogar etwas “klumpig“ wird... Ist auch hier im Forum (...oder im fletchers corner, weiß ich jetzt nicht mehr so genau...) in einem der Bronzegußthreads bei einer meiner diesbezüglichen Fragen so beschrieben worden und hat sich auch bestätigt. Lieber das Gro vom Zinn erst kurz vor / bei der Kupferglut Stückweise dazugeben ( dann tritt auch der von Wolfram für das Blei erwähnte Flußmitteleffekt, nur halt mit Zinn, ein). Habe auch die Erfahrung gemacht, daß eine Bronzemischung mit etwa 12% Zinnzugabe, w.o. beschrieben, sich recht gut gießen und anschließend weiterbearbeiten läßt... LG Halfdan Horntrinker

 

[Ulf]

Bei Legierungen sollte man so oder so beachten, dass das Metall mit dem höchsten Schmelzpunkt zuerst eingeschmolzen werden sollte. Hinzu noch die Frage, wird als Zugabe Reinzinn (99,9%) oder bereits mit Wismut, bzw. eine Zinn/Bleilegierung verwendet? Ein anderer kleiner Tipp um einen guten Guß zu erhalten. Klopfe beim Eingießen mit einem Holzstöcken mehrmals leicht gegen die Form. Mit diesem Verfahren werden kleine Luftbläschen im Guß vermieden.

 

[Halfdan Horntrinker]

.../... Klopfe beim Eingießen mit einem Holzstöcken mehrmals leicht gegen die Form. Mit diesem Verfahren werden kleine Luftbläschen im Guß vermieden.

Aber bitte nur, wenn es sich um eine feste Form, oder, beim Ölsandguß, um einen geschlossenen Kasten handelt... Dann wird es wohl nicht schaden... LG Halfdan Horntrinker