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Urformen Gießen und Pulvermetallurgie – Gießverfahren nach Bauteil vergleichen

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Urformen Gießen und Pulvermetallurgie – Gießverfahren nach Bauteil vergleichen

Einleitung

In diesem aiMOOC vergleichst Du Sandguss, Kokillenguss und Druckguss so, wie es in der Ausbildung gebraucht wird: nicht nur nach Definitionen, sondern nach Bauteil, Stückzahl, Geometrie, Qualität, Werkzeugaufwand und Arbeitssicherheit. Die Pulvermetallurgie dient als wichtiger Gegenpol zum Gießen innerhalb des Urformens.

Ziel: Du kannst für ein konkretes Bauteil ein geeignetes Fertigungsverfahren auswählen und Deine Entscheidung fachlich begründen.

Sicherheitsgrundsatz: Schmelzflüssige Metalle, heiße Werkzeuge und Formen, offene Flammen, Wärmestrahlung, Gießgase, Metallrauche, Staub sowie Brand- und Explosionsgefahren gehören in fachkundige Hände. Praktische Demonstrationen mit Schmelze dürfen ausschließlich durch fachlich qualifizierte Personen auf Grundlage der betrieblichen Gefährdungsbeurteilung und Unterweisung durchgeführt werden. Keine unbeaufsichtigten Versuche, kein selbstständiges Schmelzen oder Gießen im Unterricht.

Lernziele

Nach dem Kurs kannst Du Sandguss, Kokillenguss und Druckguss unterscheiden, die Eignung der Verfahren für verschiedene Bauteile vergleichen, den Grundablauf der Pulvermetallurgie erklären, Gefährdungen beim Gießen erkennen und eine Verfahrenswahl anhand technischer und wirtschaftlicher Kriterien begründen.

Lerneinheit 1: Urformen – Form entsteht aus formlosem Stoff

Beim Urformen entsteht ein fester Körper aus einem formlosen Ausgangsstoff. Beim Metallgießen ist das eine Schmelze. In der Pulvermetallurgie wird Metallpulver verdichtet und anschließend gesintert.

Merksatz: Gießen formt aus der Schmelze. Pulvermetallurgie formt aus Pulver.

Bildauftrag: Suche im Bild Stellen, an denen Pulverpartikel bereits miteinander verbunden sind. Erkläre mit zwei Sätzen, warum beim Sintern ein fester Körper entstehen kann.

Pulvermetallurgie in vier Schritten

Schritt	Was passiert?
Pulver bereitstellen	Metallpulver mit geeigneten Eigenschaften wird hergestellt und vorbereitet.
Mischen	Pulverbestandteile und gegebenenfalls Hilfsstoffe werden homogenisiert.
Pressen	Das Pulver wird in einem Werkzeug zum Grünling verdichtet.
Sintern	Der Grünling wird unter kontrollierten Bedingungen erwärmt; Teilchen verbinden sich durch Diffusionsvorgänge.

Pulvermetallurgie eignet sich besonders für große Serien kleiner bis mittelgroßer Teile, für definierte Porosität und für Werkstoffe, die auf anderem Weg schwer zu verarbeiten sind. Die Presswerkzeuge verursachen jedoch hohen Werkzeugaufwand.

Lerneinheit 2: Sandguss – flexibel mit verlorener Form

Beim Sandguss wird das Modell in Formstoff abgeformt. Nach dem Entformen des Modells bleibt der Formhohlraum zurück. Beim Ausformen des Gussteils wird die Sandform zerstört: Sie ist eine verlorene Form.

Ablauf in Kurzform:

Phase	Beobachtung
Form herstellen	Modell erzeugt den späteren Hohlraum im Formstoff.
Modell entnehmen	Formhohlraum und Gießsystem bleiben zurück.
Form schließen	Kerne können Innenkonturen bilden.
Abgießen	Schmelze füllt den Hohlraum.
Erstarren und ausformen	Sandform wird zerstört, Gussteil entnommen.
Nacharbeit	Angüsse, Speiser und Formstoffreste werden entfernt.

Typisch für Sandguss: geringe bis mittlere Werkzeugkosten, hohe geometrische Freiheit, sehr große mögliche Bauteile und wirtschaftliche Fertigung kleiner bis mittlerer Stückzahlen. Gegenüber Dauerformverfahren sind Taktzeit, Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität meist ungünstiger.

Sicherheitsblick Sandguss

Beim Vergießen in verlorene Formen können je nach Formstoff und Legierung Staub, Metallrauche und Gießgase entstehen. Die DGUV nennt unter anderem A- und E-Staub, Quarzstaub sowie je nach System weitere Gefahrstoffe. Erforderlich sind wirksame technische Erfassung und Lüftung, sichere Aufenthaltsbereiche und eine betriebliche Gefährdungsbeurteilung.

Arbeitsauftrag: Beobachte im Video nur den Prozess. Markiere auf einem Blatt drei Stellen, an denen Hitze, Spritzer, Gase oder mechanische Gefährdungen auftreten könnten. Formuliere zu jeder Stelle eine Schutzmaßnahme nach dem T-O-P-Prinzip: technisch, organisatorisch, personenbezogen.

Lerneinheit 3: Kokillenguss – Schwerkraft in der Dauerform

Beim Kokillenguss wird eine wiederverwendbare metallische Form genutzt. Beim klassischen Schwerkraftkokillenguss füllt die Schmelze die Form im Wesentlichen durch die Schwerkraft.

Hinweis zum Bild: Die Abbildung zeigt als verwandtes Dauerformverfahren den Niederdruckguss. Er eignet sich deshalb gut, um den Aufbau einer metallischen Dauerform und die kontrollierte Formfüllung zu betrachten. Beim reinen Schwerkraftkokillenguss erfolgt die Formfüllung ohne den dargestellten Gasdruck.

Typisch für Kokillenguss: höhere Werkzeugkosten als beim Sandguss, dafür mehrfach nutzbare Form, kürzere Taktzeiten, gute Oberflächen und gute Maßhaltigkeit. Das Verfahren passt häufig zu mittleren und größeren Serien von NE-Metallteilen.

Werkzeugbild lesen

Vergleiche Dauerform und Sandform. Eine Kokille muss wiederholte thermische Belastung aushalten, das Gussteil freigeben können und so gestaltet sein, dass Füllung, Erstarrung und Entformung funktionieren.

Arbeitsauftrag: Zeichne keine komplette Kokille. Erstelle stattdessen eine Funktionsskizze mit nur fünf Beschriftungen: Formhälfte, Formhohlraum, Trennebene, Eingussbereich, mögliche Kernposition. Ergänze einen Satz dazu, warum eine Dauerform einen höheren Investitionsaufwand hat.

Lerneinheit 4: Druckguss – schnelle Formfüllung unter Druck

Beim Druckguss wird die Schmelze mit einem Kolben unter hohem Druck in eine metallische Dauerform gedrückt. Dadurch sind kurze Füllzeiten und hohe Stückzahlen möglich.

Ablaufanimation: Beobachte nur die Reihenfolge. Notiere: Form schließen – Schmelze einbringen – Form füllen – Erstarren – Form öffnen – Teil auswerfen.

Typisch für Druckguss: sehr hoher Werkzeug- und Anlagenaufwand, sehr kurze Zyklen, gute Maßhaltigkeit, gute Oberflächen und wirtschaftliche Fertigung großer Serien. Besonders verbreitet ist Aluminiumdruckguss.

Sicherheitsblick Druckguss

Druckgießanlagen verbinden hohe Temperaturen mit Maschinenbewegungen, hohen Drücken, hydraulischen Systemen und möglichen Metallspritzern. Schutzhauben, Verriegelungen, Sicherheitsabstände, geregelte Zugänge und fachgerechte Instandhaltung sind wesentliche Bestandteile des Schutzkonzepts. Eingriffe in Gefahrenbereiche sind keine Lernenden-Aufgabe.

Arbeitsauftrag: Betrachte das Maschinenbild. Benenne drei Bereiche, die Du bei einer Gefährdungsbeurteilung prüfen würdest. Nenne nur Gefährdungen und Schutzprinzipien, keine Bedienhandlungen.

Lerneinheit 5: Drei Gießverfahren im Bauteilvergleich

Kriterium	Sandguss	Kokillenguss	Druckguss
Form	verlorene Sandform	metallische Dauerform	metallische Dauerform
Formfüllung	meist Schwerkraft	meist Schwerkraft	hoher Kolbendruck
Werkzeugaufwand	niedrig bis mittel	hoch	sehr hoch
typische Stückzahl	Einzelteil bis Serie	mittlere bis größere Serie	große bis sehr große Serie
Bauteilgröße	sehr breit einsetzbar	begrenzt durch Kokille und Anlage	eher kleine bis mittlere Bauteile
Oberflächenqualität	eher geringer	gut	sehr gut
Maßhaltigkeit	eher geringer	gut	sehr gut
komplexe Innenräume	gut mit Sandkernen	möglich, aber aufwendiger	eingeschränkt und konstruktiv anspruchsvoll
Taktzeit	vergleichsweise lang	mittel	kurz
Wirtschaftlichkeit	günstig bei kleinen Stückzahlen	günstig bei wiederkehrenden Serien	stark bei großen Stückzahlen

Entscheidungsregel: Nicht das „beste“ Verfahren gewinnt, sondern das Verfahren, das zum Bauteil und zur Stückzahl passt.

Ausbildungsfall: Gehäuse für einen Industrie-Sensor

Ein Ausbildungsbetrieb soll ein Aluminiumgehäuse fertigen. Das Bauteil ist ungefähr handgroß, soll außen eine gleichmäßige Oberfläche besitzen, hat dünne Wandbereiche und wird in einer Jahresmenge von 120.000 Stück benötigt. Bohrungen und Gewinde dürfen anschließend spanend bearbeitet werden.

Dein Auftrag: Vergleiche Sandguss, Kokillenguss und Druckguss. Entscheide Dich für ein Verfahren und begründe Deine Wahl mit mindestens vier Kriterien.

Gestufte Hilfen

Hilfe 1 – Kriterien: Prüfe Stückzahl, Wanddicke, Oberflächenanforderung, Maßhaltigkeit, Taktzeit und Werkzeugkosten.

Hilfe 2 – Denkregel: Große Stückzahl kann hohe Werkzeugkosten rechtfertigen. Dünne Wandbereiche und kurze Taktzeiten sprechen oft für eine schnelle, druckunterstützte Formfüllung.

Hilfe 3 – Begründungsstarter: „Ich wähle …, weil die hohe Jahresstückzahl … und weil das Verfahren bei … Vorteile hat. Gegen … spricht in diesem Fall …“

Begründetes Feedback zum Ausbildungsfall

Plausible Hauptentscheidung: Druckguss. Bei 120.000 Stück, dünnen Wandbereichen, guter Oberflächenforderung und hoher Wiederholgenauigkeit kann sich der hohe Werkzeug- und Anlagenaufwand auf viele Bauteile verteilen. Sandguss wäre flexibler und werkzeugseitig günstiger, aber bei dieser Stückzahl und Qualitätsanforderung meist weniger produktiv. Kokillenguss ist eine ernsthafte Alternative, wenn Geometrie, Wanddicke und Zyklusanforderung ohne Hochdruckformfüllung sicher beherrscht werden.

Wichtig: Eine reale Verfahrensentscheidung benötigt zusätzlich Werkstoffdaten, Toleranzen, Gießsimulation, Qualitätsanforderungen, Nachbearbeitung, Ausschussrisiko und konkrete Kosten.

Sichere Fertigungssimulationen

Die folgenden Übungen ersetzen keine betriebliche Unterweisung. Sie arbeiten mit Bildern, Videos, Karten, CAD-Daten oder einer vom Ausbildungsbetrieb bereitgestellten Gießsimulation. Keine Aufgabe verlangt das Schmelzen, Transportieren oder Vergießen von Metall.

Simulation 1: Ablaufkarten ohne Schmelze

Material: sechs Papierkarten mit Form herstellen, Form schließen, Form füllen, Erstarren, Entformen, Nacharbeiten.

Arbeitsauftrag: Ordne die Karten für Sandguss. Markiere anschließend, welcher Schritt beim Kokillenguss anders ist. Erkläre, warum die Form beim Sandguss verloren ist, die Kokille aber wiederverwendet wird.

Feedback: Entscheidend ist die Formart. Beim Sandguss wird die Form beim Ausformen zerstört. Die metallische Kokille wird geöffnet und erneut verwendet.

Simulation 2: Digitale Formfüllung beobachten

Material: eine von Lehrkraft oder Betrieb freigegebene Fertigungssimulation mit einem vorhandenen Bauteildatensatz.

Arbeitsauftrag: Verändere nur die in der Lernumgebung freigegebenen Parameter. Vergleiche zwei bereits vorgegebene Varianten hinsichtlich Füllbild, Erstarrungsfolge und möglicher Fehlstellen. Dokumentiere Beobachtungen mit Screenshots oder Tabellen.

Sicherheitsgrenze: Es werden keine realen Gießparameter auf eine Anlage übertragen. Die Simulation ist eine Lernumgebung, keine Bedienanweisung.

Feedback: Eine Simulation zeigt Tendenzen und unterstützt Entscheidungen. Sie ersetzt weder Werkstoffprüfung noch Maschinenfreigabe, Gefährdungsbeurteilung oder Fachaufsicht.

Simulation 3: Risiko-Spotting im Video

Arbeitsauftrag: Stoppe ein Gießvideo an drei Stellen. Ordne jede beobachtete Gefahr einer Kategorie zu: Hitze, Spritzer, Gase und Staub, Brand, Maschine, Transport. Ergänze jeweils eine Schutzmaßnahme nach dem T-O-P-Prinzip.

Feedback: Gute Lösungen beginnen bei technischen Schutzmaßnahmen, gehen dann zu Organisation und erst danach zu persönlicher Schutzausrüstung.

Arbeitssicherheit: Feuerflüssige Massen, Abgase und Brand

Heiße Werkstoffe: Schmelzflüssige Metalle verursachen schwere thermische Verletzungen. Wärmestrahlung und heiße Oberflächen können auch ohne direkten Kontakt gefährlich sein.

Wasser und Schmelze: Feuchtigkeit kann beim Kontakt mit feuerflüssigen Massen zu heftigen Reaktionen und Auswürfen führen. Arbeitsmittel und Bereiche müssen entsprechend der betrieblichen Vorgaben trocken und geeignet sein.

Gießgase und Abgase: Beim Vergießen in verlorene Formen können je nach Form- und Gusswerkstoff Stäube, Metallrauche und weitere Gefahrstoffe entstehen. Gefahrstoffe sind möglichst an der Entstehungsstelle zu erfassen und sicher abzuführen.

Brandgefahr: Brennbare Stoffe und unnötige Brandlasten gehören nicht in Gießbereiche. Brandschutz, Löschkonzept und Notfallorganisation müssen zum Werkstoff und Verfahren passen. Bei bestimmten Metallbränden, insbesondere Magnesium, sind ungeeignete Löschmittel lebensgefährlich.

Flucht und Aufsicht: Personen brauchen sichere Standorte und Fluchtmöglichkeiten. Gefährliche Arbeiten erfordern fachkundige Organisation und Aufsicht. Lernende führen keine unbeaufsichtigten Tätigkeiten mit Schmelzen aus.

PSA: Persönliche Schutzausrüstung ist auf Grundlage der Gefährdungsbeurteilung auszuwählen. Sie ergänzt technische und organisatorische Maßnahmen, ersetzt sie aber nicht.

Basis-, Anwendungs- und Transferaufgaben

Basisaufgaben

Verlorene Form: Erkläre in zwei Sätzen, warum Sandguss zu den Verfahren mit verlorener Form zählt.
Dauerform: Nenne je einen Grund, warum Kokillenguss und Druckguss Dauerformen verwenden.
Pulvermetallurgie: Bringe Mischen, Pressen und Sintern in eine fachlich sinnvolle Reihenfolge.
Arbeitsschutz: Erkläre, warum PSA beim Gießen nicht die erste Schutzmaßnahme ist.

Begründetes Feedback: Richtig ist, wenn Du Formart und Prozessprinzip trennst. Beim Arbeitsschutz gilt: technische Maßnahmen haben Vorrang, danach organisatorische, zuletzt personenbezogene Maßnahmen.

Anwendungsaufgaben

Bauteilvergleich: Wähle für 20 große Pumpengehäuse mit komplizierten Innenräumen ein Verfahren und begründe Deine Wahl.
Serienfertigung: Wähle für 15.000 Aluminiumdeckel pro Jahr zwischen Sandguss, Kokillenguss und Druckguss. Nenne ein Argument für und ein Argument gegen Deine Wahl.
Druckguss: Erkläre, warum eine sehr hohe Stückzahl die hohen Werkzeugkosten relativieren kann.
Gießfehler: Beschreibe, welche Informationen Du aus einer sicheren digitalen Formfüllsimulation gewinnen möchtest.

Begründetes Feedback: Für wenige große und komplexe Teile ist Sandguss häufig plausibel. Bei mittleren Serien kann Kokillenguss wirtschaftlich werden. Bei sehr hohen Serien gewinnt Druckguss oft durch kurze Zyklen. Die endgültige Wahl hängt immer von Bauteil und Qualitätsvorgaben ab.

Transferaufgaben

Konstruktionsänderung: Das Sensorgehäuse wird statt 120.000 nur noch 300-mal benötigt. Prüfe, wie sich Deine Verfahrenswahl ändert.
Werkstoffwechsel: Erkläre, warum ein anderer Werkstoff die Auswahl eines Gießverfahrens verändern kann.
Qualitätsanforderung: Ein Bauteil bekommt neue Anforderungen an Oberfläche und Toleranz. Entwickle eine kurze Prüfliste für die erneute Verfahrensauswahl.
Nachhaltigkeit: Vergleiche nicht nur Stückkosten, sondern auch Werkzeuglebensdauer, Ausschuss, Kreislaufmaterial und Nacharbeit.

Begründetes Feedback: Transfer bedeutet, dass Du Deine Entscheidung änderst, wenn sich Randbedingungen ändern. Eine unveränderte Antwort trotz stark veränderter Stückzahl oder Qualitätsanforderung muss besonders gut begründet werden.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Form wird beim klassischen Sandguss nach dem Erstarren für die Entnahme des Gussteils zerstört? (Die Sandform) (!Die Kokille) (!Die Druckgießform) (!Die Pressmatrize)

Welches Verfahren nutzt beim klassischen Prozess eine wiederverwendbare metallische Dauerform und überwiegend Schwerkraft zur Formfüllung? (Kokillenguss) (!Sandguss) (!Pulverpressen) (!Walzen)

Was kennzeichnet Druckguss im Vergleich zum Schwerkraftkokillenguss besonders? (Formfüllung unter hohem Druck) (!Verwendung einer verlorenen Sandform) (!Sintern eines Grünlings) (!Ausschließlich manuelle Formfüllung)

Welches Verfahren ist bei sehr kleinen Stückzahlen großer komplexer Gussteile häufig besonders flexibel? (Sandguss) (!Druckguss) (!Pulvermetallurgie) (!Strangpressen)

Welcher Schritt folgt in der Pulvermetallurgie typischerweise auf das Pressen des Pulvers? (Sintern) (!Schmieden) (!Gießen) (!Tiefziehen)

Warum kann Druckguss bei großen Stückzahlen wirtschaftlich sein? (Die hohen Werkzeugkosten verteilen sich auf viele Teile) (!Die Form wird nach jedem Teil zerstört) (!Es wird kein Werkzeug benötigt) (!Jedes Teil wird einzeln modelliert)

Welche Maßnahme hat im T-O-P-Prinzip Vorrang vor persönlicher Schutzausrüstung? (Technische Schutzmaßnahme) (!Private Schutzkleidung) (!Freiwillige Pause) (!Persönliche Einschätzung)

Welche Gefahr kann beim Vergießen in verlorene Formen zusätzlich zur Hitze auftreten? (Gießgase und Stäube) (!Nur Kälte) (!Ausschließlich UV-Strahlung) (!Nur elektrische Aufladung)

Welche Aussage zum Umgang mit Schmelzen im Ausbildungskontext ist richtig? (Praktische Demonstrationen nur fachlich angeleitet) (!Unbeaufsichtigte Versuche sind erlaubt) (!Jede Person darf selbstständig Metall schmelzen) (!Schutzmaßnahmen sind bei kleinen Mengen unnötig)

Welches Kriterium ist für die Auswahl eines Gießverfahrens besonders wichtig? (Bauteilanforderung und Stückzahl) (!Farbe der Maschine) (!Name des Herstellers) (!Wochentag der Fertigung)

Memory

Sandguss	verlorene Form
Kokillenguss	wiederverwendbare Metallform
Druckguss	Formfüllung unter hohem Druck
Grünling	gepresstes Pulverteil vor dem Sintern
Sintern	stoffliche Verbindung der Pulverteilchen durch Wärmebehandlung
Gießgas	Gefahrstoffemission beim Gießprozess

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Verlorene Sandform	Sandguss
Metallische Dauerform mit Schwerkraftfüllung	Kokillenguss
Metallische Dauerform mit Druckfüllung	Druckguss
Gepresster Pulverrohling	Grünling
Wärmebehandlung von Pulverpresslingen	Sintern

Kreuzworträtsel

Sandguss	Welches Gießverfahren arbeitet typischerweise mit verlorenen Sandformen?
Kokille	Wie heißt eine wiederverwendbare metallische Gießform?
Druckguss	Welches Verfahren presst Schmelze unter hohem Druck in eine Dauerform?
Sintern	Wie heißt die Wärmebehandlung gepresster Metallpulver?
Grünling	Wie heißt der Pressling vor dem Sintern?
Gießgas	Wie heißt eine gasförmige Emission, die beim Gießen entstehen kann?

LearningApps

Lückentext

Beim Sandguss wird eine

verwendet. Beim Kokillenguss besteht die Form normalerweise aus

. Beim Druckguss wird die Schmelze unter hohem

in die Form gefüllt. Eine hohe Stückzahl kann hohe

wirtschaftlich rechtfertigen. In der Pulvermetallurgie wird Metallpulver zunächst zu einem

verdichtet. Danach folgt typischerweise das

. Beim Vergießen können neben Hitze auch

entstehen. Schutzmaßnahmen werden nach dem

geordnet. Technische Maßnahmen haben dabei vor persönlicher

Vorrang. Praktische Gießdemonstrationen dürfen nur fachlich

stattfinden.

Offene Aufgaben

Leicht

Fotovortrag: Erstelle aus den Commons-Bildern dieses Kurses eine Bilderfolge mit je einem Satz zu Sandguss, Kokillenguss, Druckguss und Pulvermetallurgie.
Ablaufkarte: Gestalte eine Karte mit den wichtigsten Prozessschritten des Sandgusses, ohne praktische Gießanweisung.
Werkzeugvergleich: Markiere in zwei Bildern Unterschiede zwischen Sandform und metallischer Dauerform.
Sicherheitsplakat: Gestalte ein Plakat zu Hitze, Spritzern, Gießgasen, Brand und Fluchtwegen.

Standard

Ausbildungsfall: Erstelle für das Sensorgehäuse eine Entscheidungsmatrix mit mindestens fünf Kriterien.
Videoanalyse: Analysiere ein eingebettetes Ablaufvideo und trenne Prozessschritte von Sicherheitsmaßnahmen.
Interview: Befrage eine Fachkraft für Gießereitechnik oder Fertigung zur Verfahrenswahl bei Serienbauteilen. Verwende keine personenbezogenen Betriebsgeheimnisse.
Simulationsprotokoll: Dokumentiere zwei vorgegebene Varianten einer digitalen Fertigungssimulation und vergleiche Füllbild und Erstarrungsfolge.

Schwer

Variantenvergleich: Entwickle drei unterschiedliche Stückzahlszenarien für dasselbe Bauteil und begründe jeweils eine neue Verfahrenswahl.
Fehleranalyse: Untersuche ein vorgegebenes digitales Fehlerbild und formuliere Hypothesen zu möglichen Ursachen, ohne reale Anlagenparameter zu verändern.
Gefährdungsbeurteilung: Erstelle anhand eines Videos eine vereinfachte Gefährdungsmatrix mit technischen, organisatorischen und personenbezogenen Maßnahmen.
Nachhaltigkeitsvergleich: Bewerte Sandguss, Kokillenguss und Druckguss für ein Bauteil nach Materialeinsatz, Werkzeugaufwand, Ausschussrisiko, Nacharbeit und Seriengröße.

Lernkontrolle

Verfahrensentscheidung: Für ein Aluminiumgehäuse steigt die Jahresmenge von 200 auf 80.000 Stück. Erkläre, wie und warum sich die wirtschaftlich sinnvolle Verfahrenswahl verändern kann.
Zielkonflikt: Ein Bauteil benötigt komplexe Innenräume, gute Oberfläche und geringe Werkzeugkosten. Zeige, warum nicht alle Ziele gleichzeitig maximal erfüllt werden können.
Sicherheitskonzept: Übertrage das T-O-P-Prinzip auf einen beobachteten Gießprozess und begründe die Reihenfolge Deiner Maßnahmen.
Simulation und Realität: Erkläre, warum eine digitale Gießsimulation eine reale Freigabe, Werkstoffprüfung und Gefährdungsbeurteilung nicht ersetzt.
Pulvermetallurgie oder Gießen: Vergleiche für ein kleines Serienbauteil die Prozessketten beider Urformansätze und nenne zwei Bedingungen, unter denen Pulvermetallurgie attraktiv sein könnte.
Bauteiländerung: Ein bisher druckgegossenes Bauteil wird deutlich größer und nur noch in Kleinserie benötigt. Entwickle eine alternative Fertigungsstrategie und begründe sie.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du die drei Gießverfahren nicht nur benennen, sondern anhand eines Bauteils vergleichen kannst. Wichtig sind eine begründete Verfahrenswahl, die Unterscheidung von verlorener Form und Dauerform, das Verständnis von Schwerkraft- und Druckfüllung, die Einordnung der Pulvermetallurgie, das Erkennen wichtiger Sicherheitsgefahren sowie die Anwendung des T-O-P-Prinzips. Eine gute Leistung verbindet technische Qualität, Stückzahl, Werkzeugaufwand, Prozesssicherheit und Arbeitsschutz.

Fachliche Quellen und Medienrechte

Die fachlichen Kernaussagen wurden mit frei zugänglichen Fach- und Referenzquellen abgeglichen.

DGUV: DGUV Regel 109-608 „Branche Gießereien“, besonders Umgang mit feuerflüssigen Massen, Brandschutz, Gefahrstoffe, PSA und Gießbetrieb: https://publikationen.dguv.de/widgets/pdf/download/article/3750
BGHM: Themenfeld Hütten- und Walzwerke, Gießereien mit Schwerpunkten auf feuerflüssigen Massen, Gefahrstoffen, Brand- und Explosionsschutz: https://www.bghm.de/arbeitsschuetzer/themen/huetten-und-walzwerke-giessereien
BGHM: Arbeitsschutz Kompakt 143, PSA bei Arbeiten in Stahlwerken und Gießereien: https://www.bghm.de/arbeitsschuetzer/praxishilfen/arbeitsschutz-kompakt/143-psa-bei-arbeiten-in-stahlwerken-und-giessereien
Sandformverfahren: https://de.wikipedia.org/wiki/Sandformverfahren
Kokillengießverfahren: https://de.wikipedia.org/wiki/Kokillengie%C3%9Fverfahren
Pulvermetallurgie: https://de.wikipedia.org/wiki/Pulvermetallurgie
Gießen: https://de.wikipedia.org/wiki/Gie%C3%9Fen_%28Metall%29

Geprüfte Commons-Medien: „Casting-process.png“ steht unter CC BY-SA 2.5; „Horizflask.png“ wurde als Public Domain freigegeben; „Low pressure permanent mold casting schematic-de.svg“ steht unter CC BY-SA 3.0 und GFDL; „Diecasting machine.jpg“ ist Public Domain; „Casting schematic view high pressure.gif“ ist Public Domain; „Mimplus - Sinterbruecken.jpg“ steht unter CC BY-SA 4.0; „Production of aluminium pot (sand mold casting) 2.jpg“ steht unter CC BY-SA 4.0; „20200924-giga-press-fremont-die-casting-machine-2-traced-diagram-closed.svg“ steht unter CC BY 3.0. Die jeweils aktuellen Urheber- und Lizenzangaben stehen auf den Dateibeschreibungsseiten in Wikimedia Commons.

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