Oberflächenbehandlung von Präzisionsgussteilen: vom Strahlen bis zum Verzinken und Polieren
Das Präzisionsgussverfahren (Wachsausschmelzverfahren) verleiht einem Bauteil bereits in der Form eine sehr gute geometrische Genauigkeit und eine geringe Oberflächenrauheit im Vergleich zum Sandguss – typischerweise etwa Ra 6,3 (N9 nach DIN) im Gusszustand. Dennoch ist das Rohgussteil in der Regel nur ein Halbzeug – erst die nachfolgenden Bearbeitungs- und Oberflächenprozesse bestimmen die endgültigen Funktionsmaße, das Erscheinungsbild und die Beständigkeit des Bauteils. In diesem Artikel schauen wir uns an, welche Prozesse auf den Guss folgen und wonach sich die richtige Kombination für ein Bauteil richtet.
Entfernen des Anschnittsystems und erste Reinigung
Der erste Schritt nach dem Abkühlen des Gussteils ist das Entfernen des Anschnittsystems und der restlichen Keramikschale. Es folgt das Strahlen, das die Oberfläche vereinheitlicht, die beim Erstarren entstandene Oxidschicht entfernt und das Bauteil für die weitere Verarbeitung vorbereitet – sei es Bearbeitung oder eine direkte Oberflächenbehandlung.
Spanende Bearbeitung auf Endmaß
Im Gusszustand erreicht das Bauteil in der Regel Maßtoleranzen nach VDG P690 D1, was für viele Funktionsflächen, Gewinde oder Dichtdurchmesser nicht ausreicht. Deshalb folgt die spanende Bearbeitung – Fräsen, Drehen, Bohren, Schleifen oder mehrachsiges CNC-Bearbeiten –, mit der kritische Flächen auf das genaue Maß und eine geringere Rauheit gebracht werden, als der Guss allein erreichen kann.
Verzinken und Vernickeln
Für Bauteile, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind, wird galvanische Beschichtung eingesetzt. Verzinken ist ein gängiger Korrosionsschutz für Stahlgussteile, Vernickeln bietet neben dem Korrosionsschutz auch eine härtere, widerstandsfähigere Oberfläche sowie ein besseres Erscheinungsbild. Die Wahl zwischen beiden richtet sich nach dem Gusswerkstoff, der Einsatzumgebung und den Anforderungen des Kunden an die Lebensdauer.
Lackieren
Wo eine ästhetische oder zusätzliche Schutzschicht benötigt wird, wird das Gussteil lackiert. Die Beschichtung schützt das Bauteil vor Umwelteinflüssen und ermöglicht gleichzeitig, das Erscheinungsbild des Bauteils an die Anforderungen des Kunden oder der Endanwendung anzupassen.
Polieren
Für Anwendungen mit höheren Anforderungen an Glätte oder Erscheinungsbild wird das Gussteil poliert. Durch das Polieren werden restliche Unebenheiten nach dem Strahlen oder der Bearbeitung entfernt, wodurch die Oberfläche eine geringere Rauheit und ein glänzendes Aussehen erhält – typischerweise bei sichtbaren oder funktional anspruchsvollen Flächen eingesetzt.
Wärmebehandlung
Neben der Oberflächenbehandlung kann das Gussteil auch einer Wärmebehandlung unterzogen werden, die die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs beeinflusst – Normalglühen, Weichglühen, Lösungsglühen, Vergüten oder Anlassen, je nach Anforderungen an den jeweiligen Werkstoff und die Anwendung.
Die richtige Kombination wählen
Die endgültige Festlegung von Bearbeitung und Oberflächenbehandlung richtet sich immer nach dem Gusswerkstoff (unlegierte, niedrig- und mittellegierte, korrosionsbeständige austenitische und martensitische, Werkzeug- oder hitzebeständige Stähle), der Funktion des Bauteils und der Umgebung, in der es eingesetzt wird. Es empfiehlt sich, die erforderliche Rauheit, Art der Behandlung und Toleranz bereits in der Anfragedokumentation festzulegen – das spart Zeit und vermeidet spätere Mehrkosten in der Produktion.