Feingussverfahren / Wachsausschmelzverfahren

Feinguss, auch als Wachsausschmelzverfahren oder Lost-Wax-Casting bekannt, ist ein Präzisionsgussverfahren zur Herstellung komplex geformter Metallteile mit hoher Maßgenauigkeit und feiner Oberflächenqualität. Es wird häufig für Anwendungen in der Luftfahrt, Medizintechnik, Schmuckherstellung und Maschinenbau eingesetzt.

Feinguss bietet hohe Maßgenauigkeit (±0,1 mm) mit minimaler Nachbearbeitung, ermöglicht komplexe Geometrien und liefert glatte Oberflächen (Ra < 1,6 µm). Er erlaubt eine große Materialvielfalt, darunter Stahl, Titan und Superlegierungen, und ist ideal für Serienfertigung mit hoher Wiederholgenauigkeit. Das Verfahren spart Material, reduziert das Bauteilgewicht und minimiert Fügeverbindungen.

Vergleich mit anderen Gießverfahren:
Feinguss zeichnet sich durch Präzision, Oberflächenqualität und Materialvielfalt aus, ist jedoch kostenintensiver als Sand- oder Druckguss. Er eignet sich besonders für hochwertige, filigrane Bauteile in Luftfahrt, Medizintechnik und Automobilbau.

Im Feinguss können eine Vielzahl von Metallen und Legierungen verwendet werden, darunter:

• Stahl und Edelstahl
  • Kohlenstoffstähle, legierte Stähle, rostfreie Stähle (z. B. 304, 316)
  • Hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, vielseitig einsetzbar
• Nickelbasislegierungen
  • Inconel, Hastelloy, Monel
  • Hitzebeständig, ideal für Turbinenschaufeln und Hochtemperaturanwendungen
• Titan und Titanlegierungen
  • Ti-6Al-4V (häufigste Legierung)
  • Leicht, extrem fest, biokompatibel (z. B. für Medizintechnik, Luftfahrt)
• Aluminium und Aluminiumlegierungen
  • AlSi-Legierungen, AlCu-Legierungen
  • Leicht, gute Wärmeleitfähigkeit, korrosionsbeständig
• Kupferbasierte Legierungen
  • Bronze, Messing, Kupfer-Nickel-Legierungen
  • Gute elektrische/thermische Leitfähigkeit, hohe Korrosionsbeständigkeit
• Kobalt-Chrom-Legierungen
  • CoCrMo (z. B. für Implantate und Zahntechnik)
  • Verschleißfest, biokompatibel, hochfest

Diese Materialvielfalt macht Feinguss besonders attraktiv für Anwendungen in Luftfahrt, Medizintechnik, Automobilbau und Maschinenbau. Erfahren Sie hier, welche Materialien bei Richter Formteile verarbeitet werden.

Neben den überzeugenden Vorteilen im Feingussverfahren gibt es folgende Einschränkungen und Nachteile, die es zu beachten gilt:

• Hohe Kosten
  • Die Herstellung der Wachsmodelle und Keramikformen ist aufwendig und teuer.
  • Besonders bei kleinen Stückzahlen können die Werkzeugkosten unwirtschaftlich sein.
• Längere Produktionszeiten
  • Der mehrstufige Prozess (Modellerstellung, Formherstellung, Gießen, Entformen) erfordert mehr Zeit als andere Gießverfahren wie Sand- oder Druckguss.
• Begrenzte Bauteilgröße
  • Feinguss eignet sich hauptsächlich für kleine bis mittelgroße Bauteile (wenige Gramm bis einige Kilogramm).
  • Sehr große Bauteile sind oft unwirtschaftlich oder technisch schwierig zu realisieren.
• Empfindlichkeit der Keramikform
  • Die keramische Form kann während des Gießens brechen, besonders bei sehr dünnen oder komplexen Strukturen.
• Materialeinschränkungen
  • Obwohl viele Metalle genutzt werden können, sind einige Materialien mit extrem hoher Schmelztemperatur oder Reaktivität (z. B. reine Wolframlegierungen) schwer zu verarbeiten.

Trotz dieser Einschränkungen bleibt Feinguss die bevorzugte Wahl für hochpräzise, komplexe und hochwertige Metallteile.

Das Feingussverfahren eignet sich besonders für Anwendungen, die hohe Präzision, komplexe Geometrien und hochwertige Materialien erfordern. Typische Einsatzbereiche sind:

• Luft- und Raumfahrt
  • Turbinenschaufeln, Triebwerkskomponenten, Strukturbauteile
  • Hitzebeständige Nickel- und Titanlegierungen für extreme Belastungen
• Medizintechnik
  • Implantate (z. B. Hüftgelenke, Zahnimplantate), chirurgische Instrumente
  • Biokompatible Materialien wie Titan oder Kobalt-Chrom
• Automobilindustrie
  • Motor- und Fahrwerkskomponenten, Turboladergehäuse, Pumpengehäuse
  • Hohe Maßhaltigkeit und Materialeinsparung für leichtere Bauteile
• Maschinenbau & Industrie
  • Ventile, Pumpen, Präzisionsgetriebe, Werkzeuge
  • Hohe Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
• Schmuck- und Uhrenindustrie
  • Feine, filigrane Designs aus Gold, Silber, Platin
  • Detailreiche Strukturen ohne aufwendige Nachbearbeitung
• Energie- & Kraftwerkstechnik
  • Turbinenkomponenten, Hochleistungsarmaturen
  • Hochtemperaturbeständige Werkstoffe für extreme Bedingungen

Feinguss wird überall dort eingesetzt, wo hochpräzise, filigrane und widerstandsfähige Metallteile gefragt sind.

Feinguss bietet eine sehr hohe Präzision im Vergleich zu anderen Gießverfahren. Die wichtigsten Maßgenauigkeiten sind:

• Maßtoleranzen
  • Typische Maßgenauigkeit von ca. +/- 0,7 % vom Nennmaß.
  • Die Geometrie und Bauteilgröße haben einen großen Einfluss auf erreichbare Toleranzen.
• Oberflächengüte
  • Rauheit (Ra) von 6,3 µm, abhängig vom Material und der Formbeschaffenheit.
  • Viel glatter als Sandguss, aber oft eine leichte Nachbearbeitung erforderlich, wenn hochglänzende Oberflächen gefordert sind.
• Wiederholgenauigkeit
  • Durch das Wachsmodell und den standardisierten Prozess sind gleichbleibende Ergebnisse bei Serienfertigung gewährleistet.
  • Besonders vorteilhaft für Bauteile mit komplexen Innenstrukturen oder dünnen Wandstärken.

Feinguss ist besonders präzise und ideal für komplexe Geometrien. Für absolute Hochpräzision können Nachbearbeitungen wie Schleifen oder Fräsen notwendig sein.